一種打磨機(jī)械臂的靜剛度建模與實(shí)驗(yàn)
本文選題:機(jī)械臂 + 鑄件打磨; 參考:《中國(guó)機(jī)械工程》2017年20期
【摘要】:設(shè)計(jì)出一種采用(U+UPS)P+UPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的打磨3-DOF機(jī)械臂。運(yùn)用子結(jié)構(gòu)拆分和疊加思想,將機(jī)械臂手腕的位姿變形因素拆分為只考慮各支鏈拉/壓變形、只考慮UP支鏈扭轉(zhuǎn)變形、只考慮UP支鏈彎曲變形3個(gè)主要影響因素。通過(guò)基于矢量回路的虛功原理和結(jié)構(gòu)矩陣建立3個(gè)主要影響因素的剛度模型,并根據(jù)各支鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)定義了支鏈內(nèi)各部件變形系數(shù)。通過(guò)疊加原理將各影響因素的剛度模型疊加整合為機(jī)械臂的整體剛度模型。研制出機(jī)械臂的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)本體,采用一套高精度機(jī)器人剛度實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)機(jī)械臂實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行了剛度標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:機(jī)械臂實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的位置變形實(shí)測(cè)值與理論值之間偏差均小于3μm,姿態(tài)變形實(shí)測(cè)值與理論值之間偏差均小于0.05°,機(jī)械臂實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的變形均在合理范圍之內(nèi)。
[Abstract]:A polished 3-DOF manipulator using U UPS)P UPS parallel mechanism is designed. By using the idea of substructure splitting and superposition, the position and posture deformation factors of the manipulator wrist are divided into three main influencing factors: the tension / compression deformation of each branch chain, the twisting deformation of up branch chain, and the bending deformation of up branch chain. Based on the virtual work principle of vector loop and the structure matrix, the stiffness models of three main influencing factors are established, and the deformation coefficients of each component in the branch chain are defined according to the structural characteristics of each branch chain. According to the principle of superposition, the stiffness model of each influencing factor is integrated into the integral stiffness model of the manipulator. The experimental prototype body of the manipulator was developed and a set of high precision robot stiffness experiment system was used to calibrate the stiffness of the manipulator experimental prototype. The experimental results show that the deviation between the measured values and the theoretical values is less than 3 渭 m, and the deviation between the measured values and the theoretical values is less than 0.05 擄. The deformation of the prototype is within a reasonable range.
【作者單位】: 燕山大學(xué)河北省并聯(lián)機(jī)器人與機(jī)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室;河北科技師范學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院;燕山大學(xué)先進(jìn)鍛壓成形技術(shù)與科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(2015BAI06B01) 河北省高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究青年基金資助項(xiàng)目(QN2015185) 河北科技師范學(xué)院博士啟動(dòng)基金資助項(xiàng)目(2015YB004)
【分類(lèi)號(hào)】:TH112
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本文編號(hào):1826080
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