重載搬運機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與動態(tài)性能分析優(yōu)化.pdf

1、重載搬運機器人具有大載荷、高效率、可適應(yīng)特殊環(huán)境等優(yōu)點,已經(jīng)成為機器人應(yīng)用研究領(lǐng)域的重點之一。在油缸活塞桿生產(chǎn)中,質(zhì)量大、長度長等因素嚴(yán)重制約了其生產(chǎn)過程的自動化程度。本課題來源于企業(yè)委托項目,針對油缸活塞桿坯料生產(chǎn)線研制了重載搬運機器人,完成了重載搬運機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計、力學(xué)性能分析、動態(tài)特性研究、剛?cè)狁詈蟿討B(tài)仿真分析、結(jié)構(gòu)改進與樣機制作等工作,具體內(nèi)容如下:
　　首先,分析了現(xiàn)有不同結(jié)構(gòu)的搬運機器人,確定了搬運機器人的結(jié)構(gòu)形式,

2、對機器人進行了總體和關(guān)鍵部件設(shè)計,建立了重載搬運機器人三維模型,并對重載搬運機器人驅(qū)動電機進行了計算選型。利用Ansys軟件完成了重載搬運機器人關(guān)鍵部件的靜力校核以及重載搬運機器人在典型工況下的瞬態(tài)動力學(xué)分析,確保其結(jié)構(gòu)具有足夠的機械強度。
　　其次,研究了重載搬運機器人的動態(tài)性能。利用Ansys分析了重載搬運機器人的動態(tài)特性,找出了結(jié)構(gòu)的剛度薄弱點。并基于剛?cè)狁詈隙囿w動力學(xué)理論以及有限元法,利用Adams軟件分別建立了重載搬運機

3、器人的多剛體模型和剛?cè)狁詈隙囿w模型,對二者進行了典型工況下的動態(tài)仿真,對比仿真結(jié)果驗證了剛?cè)狁詈夏Ｐ偷挠行?通過分析仿真結(jié)果,對搬運機器人電機運動曲線進行了優(yōu)化,完成了基于S加減速曲線的動態(tài)仿真分析,對比發(fā)現(xiàn)電機曲線優(yōu)化后有效減輕了機器人加減速過程中的振動起伏。
　　最后,對系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的剛度薄弱點進行了改進設(shè)計,由分析仿真結(jié)果確定了改進設(shè)計提高了搬運機器人的動態(tài)性能。并基于所設(shè)計的改進模型制作了重載搬運機器人樣機,已投入生產(chǎn)線