六自由度delta機(jī)器人運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析及仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-07 11:11
Delta機(jī)器人作為并聯(lián)機(jī)器人的一個(gè)重要分支,具備并聯(lián)機(jī)器人所有優(yōu)點(diǎn)。本課題在三自由度delta機(jī)器人動(dòng)平臺末端增加三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度,這樣新的六自由度delta機(jī)器人不僅繼承了三自由度delta機(jī)器人重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)速度快等優(yōu)點(diǎn),還使delta機(jī)器人能夠適應(yīng)更加復(fù)雜的工況,抓取普通機(jī)器人抓取不到的工件。本文首先利用虛擬分割法將六自由度delta機(jī)器人分割為并聯(lián)機(jī)構(gòu)與串聯(lián)機(jī)構(gòu)兩部分,并且分別對并聯(lián)機(jī)構(gòu)與串聯(lián)機(jī)構(gòu)兩部分進(jìn)行單獨(dú)的分析與數(shù)學(xué)模型的建立,從而得到并聯(lián)部分運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型與串聯(lián)部分運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型,最終將兩部分進(jìn)行耦合得到整體六自由度delta機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型,并利用matlab對模型進(jìn)行了驗(yàn)證,為后續(xù)機(jī)器人的工作空間與軌跡規(guī)劃提供了理論基礎(chǔ)。同樣采用虛擬分割法對六自由度delta機(jī)器人進(jìn)行分割,并且采用拉格朗日法得到了機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。其次借助運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型并且利用matlab軟件,采用蒙特卡洛法對六自由度delta機(jī)器人的工作空間進(jìn)行分析,導(dǎo)出了機(jī)器人最大工作空間點(diǎn)狀云圖,分析得出機(jī)器人末端執(zhí)行器在X軸方向上的工作范圍為[-700~500mm],在Y軸方向上的工作范圍...
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)發(fā)展史
1.2 國內(nèi)外對并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究
1.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用
1.2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)
1.2.3 國內(nèi)外對delta機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
1.3 本課題研究的必要性與創(chuàng)新點(diǎn)
2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)簡介
2.2 六自由度delta機(jī)器人模型簡化
2.3 機(jī)器人并聯(lián)部分運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.3.1 機(jī)器人并聯(lián)部分逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.3.2 機(jī)器人并聯(lián)部分正向運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.4 機(jī)器人串聯(lián)部分運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.4.1 機(jī)器人串聯(lián)部分正向運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.4.2 機(jī)器人串聯(lián)部分逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.5 并聯(lián)-串聯(lián)耦合運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.5.1 并聯(lián)-串聯(lián)耦合正向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.5.2 并聯(lián)-串聯(lián)耦合逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.6 本章小結(jié)
3 機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析
3.1 動(dòng)力學(xué)簡介
3.2 動(dòng)力學(xué)建模方法
3.3 動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型建立
3.4 本章小結(jié)
4 機(jī)器人軌跡規(guī)劃與工作空間分析
4.1 機(jī)器人工作空間分析
4.1.1 蒙特卡洛法簡介
4.1.2 蒙特卡洛隨機(jī)數(shù)可靠性論證
4.1.3 工作空間計(jì)算
4.2 機(jī)器人軌跡規(guī)劃
4.3 本章小結(jié)
5 機(jī)器人仿真分析
5.1 軟件介紹
5.1.1 UG軟件介紹
5.1.2 ADAMS軟件介紹
5.2 UG模型建立
5.3 ADAMS仿真分析
5.4 本章小結(jié)
6 機(jī)器人剛?cè)狁詈戏治?br> 6.1 建立柔性體
6.2 模態(tài)分析
6.3 剛?cè)狁詈?br> 6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄A 運(yùn)動(dòng)學(xué)反解matlab程序
附錄B 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解matlab程序
附錄C 耦合運(yùn)動(dòng)學(xué)正解matlab程序
附錄D 耦合運(yùn)動(dòng)學(xué)反解matlab程序
附錄E delta機(jī)器人工作空間分析
附錄F delta機(jī)器人軌跡規(guī)劃分析
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于拉格朗日乘子法的Delta并聯(lián)機(jī)器人簡化剛體動(dòng)力學(xué)建模方法[J]. 王剛,劉延杰,吳明月,韓海軍. 機(jī)械與電子. 2015(07)
[2]基于Stewart平臺的六軸并聯(lián)機(jī)床的研究[J]. 翟慶鐘,王衛(wèi)兵,馮靜安,馬華永. 機(jī)械. 2013(11)
[3]Delta并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真研究[J]. 宮赤坤,熊吉光,黃成林. 現(xiàn)代制造工程. 2013(06)
[4]弧焊機(jī)器人大臂結(jié)構(gòu)模態(tài)分析[J]. 徐稀文,平雪良,陳魯剛,李巍. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2012(06)
[5]三自由度繩驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J]. 喬文剛,盛如龍,喬魏. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2011(03)
[6]繩牽引并聯(lián)機(jī)器人工作空間的存在條件證明及一致求解策略[J]. 劉欣,仇原鷹,盛英. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(07)
[7]少自由度并聯(lián)機(jī)器人構(gòu)型特征研究[J]. 黃勇剛,黃茂林,杜力. 中國機(jī)械工程. 2009(06)
[8]3-RRS柔性并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)建模與頻率特性分析[J]. 劉善增,余躍慶,蘇麗穎,楊建新. 中國機(jī)械工程. 2008(10)
[9]柔性并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)特性的靈敏度分析[J]. 杜兆才,余躍慶,蘇麗穎. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2008(02)
[10]由支鏈構(gòu)造并聯(lián)機(jī)器人雅可比矩陣[J]. 辛洪兵,余躍慶. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(10)
博士論文
[1]高速輕型并聯(lián)機(jī)械手動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論與方法[D]. 趙永杰.天津大學(xué) 2006
碩士論文
[1]高速并聯(lián)工業(yè)機(jī)械手臂分析設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 寧學(xué)濤.中北大學(xué) 2015
[2]三自由度并聯(lián)機(jī)器人研究與實(shí)驗(yàn)平臺開發(fā)[D]. 袁亭雪.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2014
[3]基于ADAMS的三臂并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)研究[D]. 楊歡.中北大學(xué) 2014
[4]3-RRS并聯(lián)機(jī)器人的分析與設(shè)計(jì)[D]. 霍斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]六自由度3-PRPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特性理論研究與仿真[D]. 彭凱.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[6]3-DOF平動(dòng)正交并聯(lián)機(jī)器人的性能分析與研究[D]. 郜峰.燕山大學(xué) 2010
[7]復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)剛—柔混合虛擬樣機(jī)一體化分析技術(shù)初探[D]. 蔡驪君.天津大學(xué) 2010
[8]基于Pro/E和ADAMS軟件的少自由度并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析[D]. 史麗紅.河北工程大學(xué) 2010
[9]3-PUU并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究[D]. 蔡飛躍.南京航空航天大學(xué) 2010
[10]基于螺旋理論的3-PRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模及仿真[D]. 莫賢.揚(yáng)州大學(xué) 2009
本文編號:3173292
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)發(fā)展史
1.2 國內(nèi)外對并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究
1.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用
1.2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)
1.2.3 國內(nèi)外對delta機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
1.3 本課題研究的必要性與創(chuàng)新點(diǎn)
2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)簡介
2.2 六自由度delta機(jī)器人模型簡化
2.3 機(jī)器人并聯(lián)部分運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.3.1 機(jī)器人并聯(lián)部分逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.3.2 機(jī)器人并聯(lián)部分正向運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.4 機(jī)器人串聯(lián)部分運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.4.1 機(jī)器人串聯(lián)部分正向運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.4.2 機(jī)器人串聯(lián)部分逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
2.5 并聯(lián)-串聯(lián)耦合運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.5.1 并聯(lián)-串聯(lián)耦合正向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.5.2 并聯(lián)-串聯(lián)耦合逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.6 本章小結(jié)
3 機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析
3.1 動(dòng)力學(xué)簡介
3.2 動(dòng)力學(xué)建模方法
3.3 動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型建立
3.4 本章小結(jié)
4 機(jī)器人軌跡規(guī)劃與工作空間分析
4.1 機(jī)器人工作空間分析
4.1.1 蒙特卡洛法簡介
4.1.2 蒙特卡洛隨機(jī)數(shù)可靠性論證
4.1.3 工作空間計(jì)算
4.2 機(jī)器人軌跡規(guī)劃
4.3 本章小結(jié)
5 機(jī)器人仿真分析
5.1 軟件介紹
5.1.1 UG軟件介紹
5.1.2 ADAMS軟件介紹
5.2 UG模型建立
5.3 ADAMS仿真分析
5.4 本章小結(jié)
6 機(jī)器人剛?cè)狁詈戏治?br> 6.1 建立柔性體
6.2 模態(tài)分析
6.3 剛?cè)狁詈?br> 6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄A 運(yùn)動(dòng)學(xué)反解matlab程序
附錄B 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解matlab程序
附錄C 耦合運(yùn)動(dòng)學(xué)正解matlab程序
附錄D 耦合運(yùn)動(dòng)學(xué)反解matlab程序
附錄E delta機(jī)器人工作空間分析
附錄F delta機(jī)器人軌跡規(guī)劃分析
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于拉格朗日乘子法的Delta并聯(lián)機(jī)器人簡化剛體動(dòng)力學(xué)建模方法[J]. 王剛,劉延杰,吳明月,韓海軍. 機(jī)械與電子. 2015(07)
[2]基于Stewart平臺的六軸并聯(lián)機(jī)床的研究[J]. 翟慶鐘,王衛(wèi)兵,馮靜安,馬華永. 機(jī)械. 2013(11)
[3]Delta并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真研究[J]. 宮赤坤,熊吉光,黃成林. 現(xiàn)代制造工程. 2013(06)
[4]弧焊機(jī)器人大臂結(jié)構(gòu)模態(tài)分析[J]. 徐稀文,平雪良,陳魯剛,李巍. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2012(06)
[5]三自由度繩驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J]. 喬文剛,盛如龍,喬魏. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2011(03)
[6]繩牽引并聯(lián)機(jī)器人工作空間的存在條件證明及一致求解策略[J]. 劉欣,仇原鷹,盛英. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(07)
[7]少自由度并聯(lián)機(jī)器人構(gòu)型特征研究[J]. 黃勇剛,黃茂林,杜力. 中國機(jī)械工程. 2009(06)
[8]3-RRS柔性并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)建模與頻率特性分析[J]. 劉善增,余躍慶,蘇麗穎,楊建新. 中國機(jī)械工程. 2008(10)
[9]柔性并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)特性的靈敏度分析[J]. 杜兆才,余躍慶,蘇麗穎. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2008(02)
[10]由支鏈構(gòu)造并聯(lián)機(jī)器人雅可比矩陣[J]. 辛洪兵,余躍慶. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(10)
博士論文
[1]高速輕型并聯(lián)機(jī)械手動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論與方法[D]. 趙永杰.天津大學(xué) 2006
碩士論文
[1]高速并聯(lián)工業(yè)機(jī)械手臂分析設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 寧學(xué)濤.中北大學(xué) 2015
[2]三自由度并聯(lián)機(jī)器人研究與實(shí)驗(yàn)平臺開發(fā)[D]. 袁亭雪.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2014
[3]基于ADAMS的三臂并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)研究[D]. 楊歡.中北大學(xué) 2014
[4]3-RRS并聯(lián)機(jī)器人的分析與設(shè)計(jì)[D]. 霍斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]六自由度3-PRPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特性理論研究與仿真[D]. 彭凱.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[6]3-DOF平動(dòng)正交并聯(lián)機(jī)器人的性能分析與研究[D]. 郜峰.燕山大學(xué) 2010
[7]復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)剛—柔混合虛擬樣機(jī)一體化分析技術(shù)初探[D]. 蔡驪君.天津大學(xué) 2010
[8]基于Pro/E和ADAMS軟件的少自由度并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析[D]. 史麗紅.河北工程大學(xué) 2010
[9]3-PUU并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究[D]. 蔡飛躍.南京航空航天大學(xué) 2010
[10]基于螺旋理論的3-PRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模及仿真[D]. 莫賢.揚(yáng)州大學(xué) 2009
本文編號:3173292
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