隨著“中國(guó)制造2025”規(guī)劃的不斷推進(jìn),機(jī)器人產(chǎn)業(yè)對(duì)并聯(lián)機(jī)器人的需求不斷向高速度、高精度、智能化等方向發(fā)展,少自由度并聯(lián)機(jī)器人以結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)便宜、控制相對(duì)簡(jiǎn)單而得到廣泛應(yīng)用。本文以3自由度2RPS-PSP并聯(lián)機(jī)器人為研究對(duì)象,建立了機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型和剛?cè)狁詈夏Ｐ?對(duì)其運(yùn)動(dòng)性能、結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了分析和多目標(biāo)優(yōu)化,并對(duì)其動(dòng)平臺(tái)位姿的跟蹤控制進(jìn)行了仿真分析。本文主要研究?jī)?nèi)容:建立2RPS-PSP并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型。針對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型復(fù)雜性以及其正向動(dòng)力學(xué)模型較難建立等問(wèn)題,基于Udwadia-Kalaba理論和Lagrange方法建立了2RPS-PSP并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型。利用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件Adams和數(shù)值計(jì)算軟件MATLAB對(duì)其動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真分析和數(shù)值計(jì)算來(lái)驗(yàn)證模型。對(duì)2RPS-PSP并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)仿真分析�；谟邢拊碚�,采用實(shí)際工程應(yīng)用的前處理網(wǎng)格劃分軟件HyperMesh對(duì)機(jī)器人三條支鏈進(jìn)行精細(xì)化網(wǎng)格劃分,再運(yùn)用命令流的方式在ANSYS軟件中生成了模態(tài)中性文件。通過(guò)在ANSYS和Adams/Flex求解模態(tài)中性文件的模態(tài)頻率,校核了該文件數(shù)據(jù)傳遞的準(zhǔn)... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

世界上第一臺(tái)并聯(lián)機(jī)器人

2學(xué)者先后開(kāi)展了少自由度并聯(lián)機(jī)器人研究。1981年，Cox[6]提出了一種3自由度球面并聯(lián)機(jī)器人。1983年，澳大利亞著名機(jī)構(gòu)學(xué)教授Hunt[7]提出了多種少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其中包括平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，空間三自由度3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)以及非對(duì)稱(chēng)4、5自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)等[8~11]。1985年Clavel[12]博士發(fā)明了最早的Delta機(jī)械手，如圖1.3所示，瑞士的Demaurex[13]公司于1987年購(gòu)買(mǎi)了該機(jī)構(gòu)的專(zhuān)利使用權(quán)，先后研制出了Pack-Olace、Line-Placer、Top-Place、和Presto等產(chǎn)品，在1992年出售其第一臺(tái)應(yīng)用于包裝領(lǐng)域的并聯(lián)機(jī)器人（Deltarobot）給羅蘭公司（Roland），該機(jī)器人在多條食品、藥品生產(chǎn)線上得以應(yīng)用[14]。圖1.1世界上第一臺(tái)并聯(lián)機(jī)器人圖1.2世界上第一臺(tái)飛行模擬器圖1.3世界上最早的Delta機(jī)械手圖1.4ABB的IRB360系列機(jī)器人如今，少自由度并聯(lián)機(jī)器人已有較多產(chǎn)品，相比于早期的少自由度并聯(lián)機(jī)器人其結(jié)構(gòu)更為緊湊、動(dòng)態(tài)性能更好、負(fù)載能力更強(qiáng)。瑞士ABB公司的IRB360系列并聯(lián)機(jī)器人，如圖1.4所示，該機(jī)器人的原型為Delta機(jī)器人，最大負(fù)載可達(dá)8Kg，最大橫向活動(dòng)范圍為1600mm，并且結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，應(yīng)用于精度要求高、負(fù)載大、安裝空間有限的工作場(chǎng)合[15]；日本FANUC的M-1/2/3系列3自由度并聯(lián)機(jī)器人，如圖1.5所示，其最大負(fù)載可達(dá)12Kg，最大可達(dá)直徑為1350mm，重復(fù)精度±0.03mm，廣泛的應(yīng)用于裝配、噴涂、機(jī)床上下料、物流搬運(yùn)等場(chǎng)合[16]。國(guó)內(nèi)直到20世紀(jì)80年代末特別是90年代以來(lái)，并聯(lián)機(jī)器人開(kāi)始被我國(guó)學(xué)

2學(xué)者先后開(kāi)展了少自由度并聯(lián)機(jī)器人研究。1981年，Cox[6]提出了一種3自由度球面并聯(lián)機(jī)器人。1983年，澳大利亞著名機(jī)構(gòu)學(xué)教授Hunt[7]提出了多種少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其中包括平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，空間三自由度3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)以及非對(duì)稱(chēng)4、5自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)等[8~11]。1985年Clavel[12]博士發(fā)明了最早的Delta機(jī)械手，如圖1.3所示，瑞士的Demaurex[13]公司于1987年購(gòu)買(mǎi)了該機(jī)構(gòu)的專(zhuān)利使用權(quán)，先后研制出了Pack-Olace、Line-Placer、Top-Place、和Presto等產(chǎn)品，在1992年出售其第一臺(tái)應(yīng)用于包裝領(lǐng)域的并聯(lián)機(jī)器人（Deltarobot）給羅蘭公司（Roland），該機(jī)器人在多條食品、藥品生產(chǎn)線上得以應(yīng)用[14]。圖1.1世界上第一臺(tái)并聯(lián)機(jī)器人圖1.2世界上第一臺(tái)飛行模擬器圖1.3世界上最早的Delta機(jī)械手圖1.4ABB的IRB360系列機(jī)器人如今，少自由度并聯(lián)機(jī)器人已有較多產(chǎn)品，相比于早期的少自由度并聯(lián)機(jī)器人其結(jié)構(gòu)更為緊湊、動(dòng)態(tài)性能更好、負(fù)載能力更強(qiáng)。瑞士ABB公司的IRB360系列并聯(lián)機(jī)器人，如圖1.4所示，該機(jī)器人的原型為Delta機(jī)器人，最大負(fù)載可達(dá)8Kg，最大橫向活動(dòng)范圍為1600mm，并且結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，應(yīng)用于精度要求高、負(fù)載大、安裝空間有限的工作場(chǎng)合[15]；日本FANUC的M-1/2/3系列3自由度并聯(lián)機(jī)器人，如圖1.5所示，其最大負(fù)載可達(dá)12Kg，最大可達(dá)直徑為1350mm，重復(fù)精度±0.03mm，廣泛的應(yīng)用于裝配、噴涂、機(jī)床上下料、物流搬運(yùn)等場(chǎng)合[16]。國(guó)內(nèi)直到20世紀(jì)80年代末特別是90年代以來(lái)，并聯(lián)機(jī)器人開(kāi)始被我國(guó)學(xué)


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