袋裝水泥裝車機(jī)器人機(jī)構(gòu)研究.pdf

1、隨著水泥生產(chǎn)的自動化和水泥包裝機(jī)的自動化發(fā)展，迫切需要與之配套的自動袋裝水泥裝車設(shè)備，以提高效率、降低成本、減小污染。目前，國內(nèi)外袋裝水泥裝車機(jī)器人的技術(shù)還尚未成熟，袋裝水泥的快速裝車已經(jīng)成為水泥生產(chǎn)運(yùn)輸過程的瓶頸，在一定程度上制約著袋裝水泥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
　　針對袋裝水泥裝車過程中質(zhì)量大、速度快、污染嚴(yán)重等問題，結(jié)合機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)相關(guān)理論，確定機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)方案，提出一種基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的裝車機(jī)械手，與吊裝體機(jī)構(gòu)、預(yù)整機(jī)構(gòu)等結(jié)合構(gòu)成袋

2、裝水泥裝車機(jī)器人整機(jī)結(jié)構(gòu)。對各部分的結(jié)構(gòu)組成、功能進(jìn)行詳細(xì)的分析與設(shè)計，確定機(jī)械手結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。
　　對并聯(lián)機(jī)械手進(jìn)行運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析。利用矢量法和坐標(biāo)變換法建立機(jī)械手運(yùn)動學(xué)模型，借助 Kutzbach-Grubler公式進(jìn)行機(jī)構(gòu)自由度分析，得出機(jī)構(gòu)位置、速度、加速度逆解解析表達(dá)式。利用 Matlab中的 fsolve函數(shù)得到機(jī)械手的數(shù)值正解?；谂ｎD-歐拉法建立機(jī)械手的關(guān)節(jié)位移、速度、加速度與驅(qū)動力矩/力的關(guān)系。
　　進(jìn)

3、行機(jī)械手機(jī)構(gòu)的工作空間、奇異性和靈巧度分析。用極坐標(biāo)邊界搜索法，確定機(jī)械手的工作空間，并通過 Matlab編程繪制機(jī)械手空間點(diǎn)云圖和邊界輪廓散點(diǎn)圖，驗(yàn)證機(jī)械手工作空間的合理性。采用Gosselin和Angeles求解方法對機(jī)械手進(jìn)行奇異性分析，根據(jù)Jacobian矩陣建立奇異性判別形式，得出其奇異臨界條件。利用Jacobian矩陣的條件數(shù)指標(biāo)分析機(jī)械手的靈巧度，得到其靈巧度的分布規(guī)律圖，為結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供理論參考。
　　基于虛擬樣機(jī)