本文關鍵詞：基于SINOVATION的工業(yè)機器人設計平臺關鍵技術研究

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【摘要】：工業(yè)機器人已經(jīng)廣泛應用在自動化生產(chǎn)線中,極大地提高了生產(chǎn)效率。作為一種復雜的機電產(chǎn)品,工業(yè)機器人的作業(yè)種類繁多,其相關的各種性能指標也具有多樣性。在對工業(yè)機器人這種復雜機電產(chǎn)品進行結構設計及運動學、動力學、靜力學分析等過程中,缺少一個專業(yè)的數(shù)字化設計平臺。因此,本文對與工業(yè)機器人設計平臺設計和實現(xiàn)有關的部分關鍵技術進行了研究,并開發(fā)了相應的功能模塊,對于提高機器人的設計效率具有重要的意義。本文首先基于D-H方法建立了六自由度工業(yè)機器人的運動學數(shù)學模型,通過齊次變換矩陣推導出機器人運動學正解,利用分離變量法推導了逆運動學方程得到逆解的解析解。針對多組逆解情況,對運動學逆解進行了分組并引入關節(jié)配置編號,提高了逆運動學求解的計算效率。其次,建立了工業(yè)機器人平臺模型庫。基于參數(shù)化建模技術在SINOVATION中實現(xiàn)了常見類型的工業(yè)機器人三維CAD快速建模,并建立了機器人的三維模型庫；深入分析了基于多領域統(tǒng)一建模語言Modelica的多體動力學建模原理,并且基于該語言建立了串聯(lián)、并聯(lián)和搬運碼垛機器人的多體動力學模型。為工業(yè)機器人平臺的快速建模模塊及動力學仿真模塊奠定了基礎。第三,提出了基于參數(shù)映射的SINOVATION/Modelica模型集成方法。分析了CAD模型與基于Modelica語言的多體動力學模型的信息構成,研究了兩類模型的信息提取技術,通過SINOVATION與Modelica模型的參數(shù)映射技術實現(xiàn)了SINOVATION與Modelica的集成,為機器人的多體動力學分析及后續(xù)的諸如電機選型等設計過程提供了基礎。最后,通過C++語言開發(fā)了對應的模塊,實現(xiàn)了工業(yè)機器人設計平臺的相關功能。通過串聯(lián)機器人實例驗證了平臺相關功能的可行性和實用性。
【關鍵詞】：工業(yè)機器人 設計平臺 集成 Modelica 快速建模
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP242.2
【目錄】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 數(shù)字化設計平臺研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 平臺關鍵技術研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 研究目的和意義17
• 1.5 論文的研究內容17-20
• 第2章 六自由度工業(yè)機器人運動學研究20-36
• 2.1 運動學分析20-29
• 2.1.1 連桿坐標系20-22
• 2.1.2 運動學正解22-25
• 2.1.3 運動學逆解25-29
• 2.2 運動學逆解多解問題處理29-34
• 2.2.1 運動學逆解分析29-30
• 2.2.2 逆解分組30-32
• 2.2.3 逆解求解流程32-34
• 2.3 本章小結34-36
• 第3章 工業(yè)機器人設計平臺模型庫設計36-52
• 3.1 基于參數(shù)化技術的工業(yè)機器人三維CAD快速建模36-44
• 3.1.1 參數(shù)化與變量化造型技術概述36-37
• 3.1.2 工業(yè)機器人三維CAD快速建模方法37-42
• 3.1.3 工業(yè)機器人模型庫建立與管理42-44
• 3.2 基于Modelica語言的機器人動力學建模44-51
• 3.2.1 Modelica語言簡介44-45
• 3.2.2 Modelica多體模型庫45-46
• 3.2.3 多體動力學建模原理46-47
• 3.2.4 機器人多體動力學模型庫47-51
• 3.3 本章小結51-52
• 第4章 SINOVATION/Modelica集成技術52-64
• 4.1 基于Modelica語言的多體動力學模型信息提取技術52-56
• 4.1.1 多體動力學模型信息的構成52-55
• 4.1.2 多體動力學模型信息的提取55-56
• 4.2 SINOVATION模型信息提取技術56-59
• 4.2.1 CAD模型信息的構成56-57
• 4.2.2 SINOVATION模型信息的提取57-59
• 4.3 基于參數(shù)映射的SINOVATION/Modelica集成59-62
• 4.4 本章小結62-64
• 第5章 平臺實例分析64-74
• 5.1 快速建模64-65
• 5.2 運動學仿真65-68
• 5.3 動力學分析68-73
• 5.4 本章小結73-74
• 總結與展望74-76
• 總結74-75
• 展望75-76
• 參考文獻76-82
• 致謝82-83
• 學位論文評閣及答辯情況表83

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1 李瑞峰;新一代工業(yè)機器人系列產(chǎn)品開發(fā)[J];機器人;2001年S1期

2 陳佩云,金茂菁,曲忠萍;我國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀[J];機器人技術與應用;2001年01期

3 ;1999年韓國工業(yè)機器人數(shù)據(jù)[J];機器人技術與應用;2001年02期

4 ;日本工業(yè)機器人發(fā)展概況[J];機器人技術與應用;2001年03期

5 ;世界工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向[J];今日科技;2001年11期

6 王田苗;工業(yè)機器人發(fā)展思考[J];機器人技術與應用;2004年02期

7 彭惠民;;新一代工業(yè)機器人的開發(fā)[J];鐵道機車車輛工人;2007年03期

8 ;工業(yè)機器人專題報道[J];機器人技術與應用;2007年05期

9 徐方;;工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展[J];機器人技術與應用;2007年05期

10 黃建民;楊軍;薛卉;;裝備制造業(yè)中工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢分析[J];上海電氣技術;2008年02期

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1 吳繁;潘煉;;工業(yè)機器人單目雙視的應用研究[A];中國計量協(xié)會冶金分會2009年年會論文集[C];2009年

2 ;工業(yè)機器人[A];日本機械學會技術路線圖[C];2008年

3 羅t，

本文編號：829226