近年來(lái),隨著自動(dòng)化技術(shù)以及機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、汽車等眾多行業(yè)。SCARA機(jī)器人是一種四軸輕型工業(yè)機(jī)器人,它具有運(yùn)動(dòng)速度快,重復(fù)定位精度高的特點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用于電子裝配領(lǐng)域。目前,由于受到零件制造誤差和裝配誤差、齒輪的傳動(dòng)誤差等影響,機(jī)器人的絕對(duì)定位精度較低,制約了其應(yīng)用的廣泛性。根據(jù)機(jī)器人客戶使用要求,確定SCARA機(jī)器人的總體方案,通過(guò)計(jì)算,選擇合適的伺服電機(jī)、減速器、精密滾珠絲桿滾珠花鍵等標(biāo)準(zhǔn)零部件,設(shè)計(jì)出機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)。采用D-H參數(shù)法描述機(jī)器人的連桿參數(shù),建立機(jī)器人的數(shù)學(xué)模型,研究其正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,并利用代數(shù)法求其逆解。利用多體動(dòng)力學(xué)軟件Adams進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,運(yùn)用軟件中的STEP5函數(shù)模擬工作狀況下運(yùn)動(dòng)方式,研究SCARA機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及其動(dòng)力學(xué)模型,獲得機(jī)器人末端的位移、速度、加速度以及機(jī)器人四個(gè)關(guān)節(jié)的力矩曲線,通過(guò)對(duì)各曲線的分析,驗(yàn)證了機(jī)器人電機(jī)和減速器選擇的合理性。根據(jù)有限元理論,利用Ansys-Workbench軟件建立正確的有限元模型。通過(guò)計(jì)算獲得了機(jī)器人三個(gè)重要部件(底座、大臂、小臂)在工作狀況下各自的應(yīng)力、應(yīng)變及變形總位移的分布圖,經(jīng)過(guò)分析,本機(jī)器人在工作狀況下結(jié)構(gòu)變形較小,強(qiáng)度和剛度較好,驗(yàn)證本體結(jié)構(gòu)的合理性。采用MDH法描述機(jī)器人的連桿參數(shù),建立機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,研究了不同坐標(biāo)系下微分變換矩陣之間的關(guān)系,得到了不同坐標(biāo)系下微分誤差的傳遞公式�；谖⒎肿儞Q原理推導(dǎo)出SCARA機(jī)器人末端位姿誤差與關(guān)節(jié)參數(shù)誤差之間的變換關(guān)系,建立機(jī)器人的位姿誤差模型,通過(guò)設(shè)計(jì)的一組數(shù)據(jù),仿真驗(yàn)證了模型的正確性。利用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x作為測(cè)量設(shè)備搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),測(cè)量機(jī)器人工作空間內(nèi)的60個(gè)點(diǎn)。利用L-M最小二乘法進(jìn)行誤差參數(shù)辨識(shí),獲得機(jī)器人各連桿參數(shù)的補(bǔ)償值。通過(guò)標(biāo)定前與標(biāo)定后(誤差補(bǔ)償至機(jī)器人控制系統(tǒng)后)測(cè)量點(diǎn)絕對(duì)定位精度的對(duì)比分析,驗(yàn)證了所建立的標(biāo)定誤差模型的正確性與實(shí)驗(yàn)方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1719554