本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)器人的多機(jī)自動沖壓生產(chǎn)單元仿真及研究

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【摘要】：數(shù)控全自動沖壓生產(chǎn)線是新型高端鍛壓裝備之一,具有高智能化、高精度、高可靠性、高效率、節(jié)能、節(jié)材等優(yōu)點,是鍛壓裝備的最新發(fā)展方向。本文以當(dāng)前技術(shù)含量高、技術(shù)先進(jìn)的六自由度工業(yè)機(jī)器人(RV-4FL-D)為核心,研究了該機(jī)器人的正解、逆解、工作空間、協(xié)同生產(chǎn)單元的布局。通過計算機(jī)輔助功能,在Pro/E、ADAMS、Ansys環(huán)境下完成了虛擬樣機(jī)的建立,運動學(xué)仿真分析及模態(tài)仿真分析。本論文的具體完成內(nèi)容如下：1.通過使用Matlab軟件的工具箱Robotics-toolbox,編寫出協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人運動學(xué)正解程序,進(jìn)而驗證了本文建立的RV-4FL-D工業(yè)機(jī)器人D-H表是正確的；編寫協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人逆解程序,求解出協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人完成上下料軌跡時的各關(guān)節(jié)角度值,同時保存該解為.txt文檔,將該文檔數(shù)據(jù)傳輸給ADAMS。在ADAMS環(huán)境下完成協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人的直觀運動學(xué)分析。2.通過使用Matlab軟件的工具箱Robotics-toolbox,編寫出協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人的工作空間求解程序,得出工業(yè)機(jī)器人的工作空間圖表。將該圖表與Delmia環(huán)境下求解的三維工作空間進(jìn)行對比,得出Matlab編程得到的空間可靠準(zhǔn)確,且比Delmia環(huán)境下的空間精確易測量；通過在Matlab環(huán)境下編寫出切片程序,求解出工業(yè)機(jī)器人末端端拾器在沖壓工件運動平面運動時是否存在空洞,驗證協(xié)同生產(chǎn)單元布局的合理性。3.通過使用Ansys軟件的modal模塊。對協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人裝配體下的自由振動模型進(jìn)行求解,求解出協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人的前六階模態(tài)。對前六階模態(tài)分析得出：低階模態(tài)下工業(yè)機(jī)器人的前臂抖動厲害；在高階模態(tài)下上臂抖動厲害。故在協(xié)同運動時要盡量避免該機(jī)器人的長期低速運動；可適當(dāng)提高前臂、上臂剛度達(dá)到結(jié)構(gòu)改進(jìn)。4.通過虛擬樣機(jī)技術(shù),對協(xié)同生產(chǎn)單元的設(shè)備進(jìn)行了建模。完成幾何建模后,在ADAMS環(huán)境下給幾何模型添加質(zhì)量、密度、約束、驅(qū)動；制定協(xié)同生產(chǎn)單元工藝方案進(jìn)行仿真分析；最后通過后處理模塊輸出所需要的速度、角速度曲線。通過直觀的觀察協(xié)同生產(chǎn)單元的運動情況,檢查干涉碰撞,為實際生產(chǎn)單元提供參考及數(shù)據(jù)。提取仿真數(shù)據(jù)并在實驗室建好的現(xiàn)實生產(chǎn)單元進(jìn)行試驗,發(fā)現(xiàn)滿足預(yù)設(shè)的要求；并且避免了現(xiàn)場對機(jī)器人軌跡點的捕捉及調(diào)試。
【關(guān)鍵詞】：工業(yè)機(jī)器人 Matlab 模態(tài)分析 ADAMS 協(xié)同生產(chǎn)單元仿真
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG385.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• Contens10-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 引言13
• 1.2 研究背景及研究意義13-14
• 1.3 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 課題來源及主要研究內(nèi)容17-18
• 1.4.1 課題來源17
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第二章 機(jī)器人與多臺沖床協(xié)同生產(chǎn)單元仿真路徑實現(xiàn)19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 協(xié)同生產(chǎn)單元設(shè)備信息及布局19-24
• 2.2.1 協(xié)同生產(chǎn)單元工件參考數(shù)據(jù)19-20
• 2.2.2 協(xié)同生產(chǎn)單元沖床參數(shù)20-21
• 2.2.3 協(xié)同生產(chǎn)單元輸送設(shè)備特點21-22
• 2.2.4 一臺機(jī)器人與三臺沖床協(xié)同生產(chǎn)單元布局方案和特點22-24
• 2.3 協(xié)同生產(chǎn)單元仿真路徑實現(xiàn)24-28
• 2.3.1 仿真平臺的選擇24-26
• 2.3.2 協(xié)同生產(chǎn)單元仿真路徑26-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人運動學(xué)分析及模態(tài)分析29-53
• 3.1 引言29
• 3.2 機(jī)器人上下料單元組成及功能29-30
• 3.3 協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人運動學(xué)分析30-42
• 3.3.1 工業(yè)機(jī)器人的數(shù)學(xué)描述30-33
• 3.3.2 工業(yè)機(jī)器人D-H表的建立33-35
• 3.3.3 工業(yè)機(jī)器人運動學(xué)正解35-37
• 3.3.4 工業(yè)機(jī)器人運動學(xué)逆解37-39
• 3.3.5 協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人(RV-4FL-D)運動學(xué)仿真實驗39-42
• 3.4 協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人(RV-4FL-D)工作空間求解42-48
• 3.4.1 工作空間研究的理論知識42-43
• 3.4.2 協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人(RV-4FL-D)的工作空間43-48
• 3.5 協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人(RV-4FL-D)模態(tài)分析48-52
• 3.5.1 模態(tài)理論知識48-49
• 3.5.2 協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人(RV-4FL-D)有限元模型的建立49-50
• 3.5.3 協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人(RV-4FL-D)模態(tài)分析結(jié)果50-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第四章 協(xié)同生產(chǎn)單元設(shè)備模型建立53-65
• 4.1 引言53
• 4.2 協(xié)同生產(chǎn)單元沖床的幾何建模53-56
• 4.2.1 模型建立方法53-54
• 4.2.2 沖床三維模型建立54-56
• 4.2.3 虛擬樣機(jī)平臺間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換56
• 4.3 協(xié)同生產(chǎn)單元物理模型的建立及仿真56-63
• 4.3.1 物理模型的約束副和驅(qū)動函數(shù)定義56-59
• 4.3.2 機(jī)器人物理模型在ADAMS平臺的軌跡實現(xiàn)59-63
• 4.4 一臺機(jī)器人與三臺壓力機(jī)協(xié)同生產(chǎn)單元裝配設(shè)計63-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第五章 運動仿真及結(jié)果分析65-77
• 5.1 引言65
• 5.2 一臺機(jī)器人與三臺沖床協(xié)同生產(chǎn)情況分析65-68
• 5.2.1 協(xié)同生產(chǎn)單元生產(chǎn)節(jié)拍分析65-66
• 5.2.2 協(xié)同生產(chǎn)單元運動參數(shù)分析66-67
• 5.2.3 協(xié)同生產(chǎn)單元機(jī)器人的軌跡規(guī)劃67-68
• 5.3 協(xié)同生產(chǎn)單元仿真方案分析68-71
• 5.4 協(xié)同生產(chǎn)單元生產(chǎn)仿真及結(jié)果分析71-75
• 5.5 協(xié)同生產(chǎn)單元碰撞檢測75-76
• 5.6 本章小結(jié)76-77
• 結(jié)論與展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文84-86
• 致謝8

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1 樊炳輝;曾慶良;;噴射混凝土機(jī)器人工作性能仿真[J];金屬礦山;2007年02期

2 嵇鵬程;沈惠平;;服務(wù)機(jī)器人的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J];常州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年02期

3 胡準(zhǔn)慶,房海蓉,方躍法;機(jī)器人精確軌跡控制方法的研究[J];中國安全科學(xué)學(xué)報;2003年03期

4 羅建國;何茂艷;;基于控制理論和電子技術(shù)的機(jī)器人工作空間研究[J];華北科技學(xué)院學(xué)報;2008年01期

5 殷子強(qiáng);張廣軍;趙慧慧;袁新;吳林;;人機(jī)交互式機(jī)器人弧焊再制造系統(tǒng)設(shè)計[J];焊接學(xué)報;2013年01期

6 劉毅;;沖壓自動化機(jī)器人選型[J];一重技術(shù);2013年01期

7 羅翔,倪受東;機(jī)器人捕捉運動目標(biāo)技術(shù)的研究[J];南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年06期

8 彭燦燦;李鈺楨;岳海瑞;楊錦輝;朱曉軍;薛家祥;;機(jī)器人焊接復(fù)雜焊縫的仿真[J];電焊機(jī);2014年04期

9 周友行;;多關(guān)節(jié)鑿巖機(jī)器人工作空間的數(shù)值解法[J];鑿巖機(jī)械氣動工具;2006年03期

10 謝烽;陳鹿民;張存鷹;;空間六自由度多關(guān)節(jié)機(jī)器人工作空間研究[J];鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年01期

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1 范守文;徐禮鉅;;機(jī)器人工作空間分析的解析法[A];第十四屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會暨第二屆海峽兩岸機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

2 殷子強(qiáng);張廣軍;袁新;趙慧慧;吳林;;人機(jī)交互式機(jī)器人弧焊再制造系統(tǒng)設(shè)計[A];第十六次全國焊接學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

3 范波濤;閆成新;;噴漿機(jī)器人靈巧度分析[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展（下冊）[C];1999年

4 海丹;劉玉鵬;鄭志強(qiáng);;四輪全向機(jī)器人的設(shè)計與控制方法[A];2005中國機(jī)器人大賽論文集[C];2005年

5 高理富;宋寧;;Puma控制器改造中的控制算法探究[A];2003年中國智能自動化會議論文集（上冊）[C];2003年

6 徐曉;翟敬梅;謝存禧;;機(jī)器人柔性裝配單元的設(shè)計[A];第十屆粵港機(jī)電工程技術(shù)與應(yīng)用研討會暨梁天培教授紀(jì)念會文集[C];2008年

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1 韓金華;護(hù)士助手機(jī)器人總體方案及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

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4 劉爾靜;輔助腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人建模與仿真研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

5 徐亮;室內(nèi)清掃機(jī)器人的路徑規(guī)劃研究[D];中原工學(xué)院;2011年

6 劉廷順;相貫線全位置焊接機(jī)器人構(gòu)型及結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化[D];北京工業(yè)大學(xué);2011年

7 何武;室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的導(dǎo)航研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

8 張成軍;可重構(gòu)機(jī)器人的設(shè)計及基礎(chǔ)性能研究[D];燕山大學(xué);2011年

9 李文廣;雙機(jī)器人標(biāo)定方法研究及協(xié)調(diào)仿真[D];沈陽理工大學(xué);2011年

10 胡永涼;面向熔射制模的機(jī)器人研磨系統(tǒng)及實驗研究[D];華中科技大學(xué);2005年

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本文編號：967946