袋裝物料搬運(yùn)機(jī)器人動力學(xué)研究.pdf

1、水泥、化肥、糧食、面粉、飼料、農(nóng)副產(chǎn)品和礦產(chǎn)品等粉粒狀物料大都是采用袋包裝運(yùn)輸?shù)?，并且這些物料產(chǎn)量巨大，目前我國袋裝物料的倉庫搬運(yùn)和裝卸運(yùn)輸方式主要是靠肩扛和小車?yán)?，不僅裝卸工人的勞動強(qiáng)度大、工作效率低，而且是在粉塵的環(huán)境下工作，危害裝卸工人的身心健康。由機(jī)器人代替人工搬運(yùn)袋裝物料就成為一種合理的選擇，“袋裝物料裝卸汽車機(jī)器人的研究”(山東省教育廳科技計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目批準(zhǔn)號：J05802)就是在這樣的背景下提出來的，本文以省教育廳科技計(jì)劃

2、項(xiàng)目為依托，完成了上述目標(biāo)的基礎(chǔ)性部分，即對課題組研究的一臺5自由度袋裝物料搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)計(jì)算的研究，并做了相應(yīng)的仿真分析。 所完成的主要工作包括，建立了該機(jī)器人的串聯(lián)5桿運(yùn)動坐標(biāo)系，及其等效簡化結(jié)構(gòu)的多剛體動力學(xué)模型，對上述模型進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析，計(jì)算出了該機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)方程及雅可比矩陣，并推導(dǎo)出其簡化結(jié)構(gòu)多剛體系統(tǒng)的第二類拉格朗日動力學(xué)方程組。并且基于Matlab對袋裝物料搬運(yùn)機(jī)器人動力學(xué)微分方程編

3、程求解，開發(fā)出一個(gè)形象實(shí)用的用戶系統(tǒng)，便于求解復(fù)雜的動力學(xué)微分方程的解。 在此基礎(chǔ)上，還運(yùn)用ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù)對該機(jī)器人系統(tǒng)作了考慮重力影響的動力學(xué)仿真：即先借助Solidworks的參數(shù)化建模功能建立了該5自由度袋裝物料搬運(yùn)機(jī)器人的虛擬三維實(shí)體模型，并通過ADAMS可以識別的Parasolid格式將該虛擬機(jī)器人導(dǎo)入ADAMS平臺，再參照機(jī)器人實(shí)際的幾何參數(shù)、物理特性以及約束條件，建立了該虛擬5自由度機(jī)器人的動力學(xué)仿真模型，