輪轂搬運機器人設計及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動化的飛速發(fā)展，機器人越來越多的應用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，本文針對江蘇某車輪輪轂加工廠的輪轂加工生產(chǎn)線，輪轂毛坯在不同工作臺間進行加工時，目前仍然采用人工進行搬運的方法，為其研制一種搬運機器人，能夠?qū)崿F(xiàn)輪轂在加工過程中各工作臺和傳送帶間轉(zhuǎn)換時的自動搬運，降低了輪轂的生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
　　本文首先針對輪轂這一搬運對象的結構和特點，對機器人的各關節(jié)部件和整體結構進行分析研究，設計了機器人各機構及整體的尺寸和造

2、型，并利用SolidWorks對其進行三維造型設計，在此基礎上，為了驗證其機構設計的合理性，利用ANSYS Workbench對機器人運動過程中的關鍵受力部位做了有限元分析，得到其位移和應力云圖，并做了相應的修改和調(diào)整。
　　對機器人進行運動學仿真研究。在確定機器人整體結構的基礎上，建立機器人的D-H坐標系，得到其總變換矩陣，即運動學正解，再通過運動學逆解，得到機器人各關節(jié)變量表達式。并利用仿真軟件MATLAB對機器人的結構進行建

3、模，對其進行仿真，通過仿真得到各關節(jié)的位移一時間曲線，進一步驗證了機械手結構設計的合理性。
　　對機器人驅(qū)動方式進行分析研究。為了保證負載和運動的穩(wěn)定性，采用液壓驅(qū)動方式，根據(jù)機器人的整體結構特點，設計其液壓驅(qū)動系統(tǒng)，給出了液壓系統(tǒng)原理圖，在此基礎上利用仿真軟件AMESim對液壓系統(tǒng)各馬達及液壓缸的動態(tài)特性進行仿真，得到相應的時間曲線，驗證液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，并就液壓系統(tǒng)仿真本身做了改進，從而保證液壓系統(tǒng)設計的正確性和可靠性。<