新型裝夾機(jī)器人末端執(zhí)行器的設(shè)計與研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中需要面對十分激烈的市場競爭,市場經(jīng)濟(jì)促使產(chǎn)品生產(chǎn)向多品種、小批量柔性化生產(chǎn)發(fā)展。工業(yè)機(jī)器人作為柔性制造系統(tǒng)中的重要設(shè)備,對于提高數(shù)控機(jī)床的柔性化生產(chǎn)具有很重要的作用。機(jī)器人末端執(zhí)行器是安裝于機(jī)器人手臂末端,直接作用于工作對象的裝置,作為機(jī)器人與環(huán)境相互作用的最后環(huán)節(jié)與執(zhí)行部件,其性能的優(yōu)劣在很大程度上決定了整個機(jī)器人的工作性能。目前,機(jī)器人末端執(zhí)行器已經(jīng)獲得了長足的進(jìn)步,但還存在一些問題,這主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)大小及造價方面。本

2、文綜合考慮末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)大小及經(jīng)濟(jì)性,結(jié)合實際需求,設(shè)計了一種新型的裝夾機(jī)器人末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了運動學(xué)、動力學(xué)分析,在虛擬仿真環(huán)境下模擬了末端執(zhí)行器對零件的抓取。此外,還進(jìn)行了機(jī)器人及其末端執(zhí)行器的控制系統(tǒng)設(shè)計。
　　 首先,文中介紹了機(jī)器人發(fā)展的現(xiàn)狀及機(jī)器人末端執(zhí)行器研究的現(xiàn)狀,分析了現(xiàn)有末端執(zhí)行器研究存在的一些問題,并根據(jù)實際需求,綜合考慮各種因素提出了幾種設(shè)計方案,從中選擇最優(yōu)方案進(jìn)行了具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計及三維實體建模。

3、此外,還進(jìn)行了各個零部件的材料選擇。
　　 其次,用設(shè)計的末端執(zhí)行器三維實體模型在ADAMS中建立虛擬樣機(jī),進(jìn)行各種參數(shù)設(shè)置,并進(jìn)行了運動學(xué)及動力學(xué)分析,查看末端執(zhí)行器各個關(guān)節(jié)的運動特性及動力特性,對結(jié)構(gòu)中存在的不合理因素進(jìn)行改進(jìn)。結(jié)果表明:所設(shè)計的末端執(zhí)行能夠滿足設(shè)計要求,各個關(guān)節(jié)整體運動平穩(wěn)。
　　 再次,進(jìn)行了末端執(zhí)行器控制系統(tǒng)的設(shè)計。文中通過對各種驅(qū)動方式的比較,選取電機(jī)驅(qū)動方式,并結(jié)合末端執(zhí)行器的特殊要求選取了

4、直流力矩電機(jī)及電動推桿來驅(qū)動?？刂葡到y(tǒng)采用體積小、可靠性高、性價比高的單片機(jī)控制系統(tǒng),并進(jìn)行了控制系統(tǒng)的原理構(gòu)建及傳感器的選擇與布置。
　　 最后,在虛擬仿真環(huán)境下進(jìn)行了幾種不同規(guī)格零件的抓取試驗。在ADAMS中進(jìn)行仿真試驗設(shè)置,創(chuàng)建傳感器及仿真腳本命令,對兩種規(guī)格零件進(jìn)行了抓取試驗分析,進(jìn)一步驗證結(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性及合理性。
　　 本文對機(jī)器人末端執(zhí)行器進(jìn)行了仿真研究,研究結(jié)果表明:末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,能夠?qū)崿F(xiàn)對零件