本文關(guān)鍵詞：并聯(lián)構(gòu)型汽車噴涂機(jī)構(gòu)設(shè)計與運(yùn)動可靠性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文針對汽車工業(yè)中對車身和零部件進(jìn)行涂裝作業(yè)的需求，提出了一種并聯(lián)構(gòu)型噴涂機(jī)構(gòu)。根據(jù)汽車噴涂作業(yè)工作特點與功能需求，完成了對噴涂機(jī)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計，建立了運(yùn)動學(xué)性能評價指標(biāo)，并通過多目標(biāo)優(yōu)化確定了機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了精度分析、誤差補(bǔ)償研究以及機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠性分析。最后，對其進(jìn)行了虛擬樣機(jī)試驗。具體研究內(nèi)容主要有如下幾方面： 一、并聯(lián)構(gòu)型噴涂機(jī)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計。根據(jù)噴涂作業(yè)對噴涂機(jī)構(gòu)的要求，，進(jìn)行并聯(lián)構(gòu)型噴涂機(jī)構(gòu)的設(shè)計。在該機(jī)構(gòu)中，其并聯(lián)機(jī)構(gòu)為其主要部分影響噴涂精度與效果，對此應(yīng)用構(gòu)型演變法來進(jìn)行設(shè)計。然后對整機(jī)進(jìn)行設(shè)計，并對其工作原理與工作過程做簡要的介紹。 二、并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)及相關(guān)性能指標(biāo)的建立。應(yīng)用坐標(biāo)變換法建立3-UPS-PU并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)的數(shù)學(xué)模型并推導(dǎo)機(jī)構(gòu)的速度雅克比矩陣。在機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)位置逆解的基礎(chǔ)上給出了求解機(jī)構(gòu)的工作空間的方法與步驟，并建立了機(jī)構(gòu)速度性能、奇異性和可操作度的評價指標(biāo)。 三、多目標(biāo)優(yōu)化及運(yùn)動學(xué)性能分析。以3-UPS-PU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計變量，以速度性能和可操作度性能為目標(biāo)，應(yīng)用多目標(biāo)遺傳算法對其進(jìn)行優(yōu)化。從而得到機(jī)構(gòu)合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上對該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)性能進(jìn)行了分析。 四、并聯(lián)機(jī)構(gòu)精度分析與誤差補(bǔ)償研究。根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)位置逆解，建立位姿誤差輸出正解模型。并以求解的位姿輸出誤差正解模型為基礎(chǔ)分別分析機(jī)構(gòu)的位姿參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)對其輸出誤差的影響。最后對機(jī)構(gòu)位姿輸出誤差的補(bǔ)償進(jìn)行了研究，并確定補(bǔ)償方案。 五、并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠性分析。在機(jī)構(gòu)進(jìn)行大批量生產(chǎn)時，其各構(gòu)件的誤差服從某種特定的分布。在確定其分布模型后，根據(jù)求解位姿輸出誤差正解模型利用蒙特卡洛法求解機(jī)構(gòu)的運(yùn)動可靠性。 六、基于RecurDyn的虛擬樣機(jī)試驗。利用多體動力學(xué)仿真軟件RecurDyn，對建立的3-UPS-PU并聯(lián)機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行仿真。并提出了一種在考慮并聯(lián)機(jī)構(gòu)鉸點安裝誤差情況下的位姿輸出誤差求解方法。
【關(guān)鍵詞】：構(gòu)型設(shè)計 運(yùn)動學(xué) 多目標(biāo)優(yōu)化 精度分析 運(yùn)動可靠性
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U468.21;TH112
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-26
• 1.1 研究背景及意義12
• 1.2 噴涂機(jī)器人的國內(nèi)發(fā)展究概況12-14
• 1.2.1 國外發(fā)展概況12-13
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展概況13-14
• 1.2.3 噴涂機(jī)器人發(fā)展趨勢14
• 1.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點及應(yīng)用14-19
• 1.3.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點14-16
• 1.3.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用16-19
• 1.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-23
• 1.4.1 構(gòu)型設(shè)計研究19-20
• 1.4.2 運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)研究20-21
• 1.4.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)輸出精度研究21-22
• 1.4.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠性研究22-23
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容23-26
• 第2章 并聯(lián)構(gòu)型噴涂機(jī)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計26-34
• 2.1 引言26
• 2.2 涂裝作業(yè)對噴涂機(jī)構(gòu)的要求26-27
• 2.3 噴涂機(jī)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計27-30
• 2.3.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型的設(shè)計27-28
• 2.3.2 汽車噴涂機(jī)構(gòu)整體方案的設(shè)計28-30
• 2.4 工作原理及過程30-32
• 2.4.1 工作原理30
• 2.4.2 工作過程30-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 第3章 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)及性能指標(biāo)的建立34-46
• 3.1 引言34
• 3.2 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)描述34-35
• 3.2.1 結(jié)構(gòu)描述34-35
• 3.2.2 自由度計算35
• 3.3 位置逆解求解35-37
• 3.4 雅克比矩陣求解及運(yùn)動學(xué)性能指標(biāo)的建立37-44
• 3.4.1 雅克比矩陣求解37-39
• 3.4.2 工作空間求解方法39-41
• 3.4.3 速度和加速度求解41-42
• 3.4.4 奇異性求解方法42-44
• 3.4.5 可操作度性能指標(biāo)的建立44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第4章 并聯(lián)構(gòu)型噴涂機(jī)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化及運(yùn)動學(xué)性能分析46-56
• 4.1 引言46
• 4.2 多目標(biāo)優(yōu)化問題46-47
• 4.3 多目標(biāo)遺傳算法及其流程介紹47-48
• 4.4 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)優(yōu)化模型的建立48-49
• 4.4.1 設(shè)計變量49
• 4.4.2 約束條件49
• 4.4.3 目標(biāo)函數(shù)49
• 4.4.4 優(yōu)化模型的建立49
• 4.5 基于 MATLAB 優(yōu)化工具箱的優(yōu)化49-51
• 4.6 運(yùn)動學(xué)性能分析51-54
• 4.6.1 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間求解51-52
• 4.6.2 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)速度性能分析52-53
• 4.6.3 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異性分析53
• 4.6.4 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)可操作度性能分析53-54
• 4.7 本章小結(jié)54-56
• 第5章 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)精度分析56-70
• 5.1 引言56
• 5.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的誤差分類及來源56-57
• 5.3 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)位姿輸出誤差理論模型的建立57-59
• 5.4 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)位姿輸出誤差分析59-66
• 5.4.1 位姿參數(shù)對輸出誤差的影響59-62
• 5.4.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對位姿輸出誤差的影響62-66
• 5.5 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)位姿輸出誤差補(bǔ)償研究66-67
• 5.5.1 實例分析66-67
• 5.6 本章小結(jié)67-70
• 第6章 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠性研究70-86
• 6.1 引言70
• 6.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠性70-71
• 6.2.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠性定義70
• 6.2.2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠性影響因素70-71
• 6.2.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠性評價指標(biāo)71
• 6.3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠性計算方法71-76
• 6.3.1 泰勒級數(shù)展開法71-74
• 6.3.2 蒙特卡洛法74-76
• 6.4 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠性分析76-85
• 6.4.1 運(yùn)動可靠性求解流程76-77
• 6.4.2 實例分析77-85
• 6.5 本章小結(jié)85-86
• 第7章 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)試驗86-96
• 7.1 引言86
• 7.2 軟件介紹86
• 7.3 3-UPS-PU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)仿真86-91
• 7.3.1 運(yùn)動學(xué)仿真模型的建立87
• 7.3.2 軌跡規(guī)劃87-88
• 7.3.3 運(yùn)動學(xué)分析88-89
• 7.3.4 運(yùn)動學(xué)正解模型的建立89-91
• 7.4 考慮鉸點安裝位置誤差的虛擬樣機(jī)精度分析試驗91-94
• 7.5 本章小結(jié)94-96
• 總結(jié)與展望96-98
• 總結(jié)96-97
• 展望97-98
• 致謝98-100
• 參考文獻(xiàn)100-104
• 作者簡介104
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果104-105

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：并聯(lián)構(gòu)型汽車噴涂機(jī)構(gòu)設(shè)計與運(yùn)動可靠性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：323187