一種含柔性桿件的高速并聯(lián)機(jī)器人優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、本文緊密結(jié)合提高高速并聯(lián)抓取機(jī)器人動(dòng)態(tài)精度的需要，以Diamond600型2平動(dòng)自由度并聯(lián)機(jī)器人為對(duì)象，系統(tǒng)研究了考慮運(yùn)動(dòng)構(gòu)件彈性的動(dòng)力學(xué)建模及模型修正、試驗(yàn)方法、優(yōu)化技術(shù)及性能評(píng)價(jià)等與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)相關(guān)的理論與方法。論文取得了如下創(chuàng)造性成果：
　　 □基于KED精確分析方法建立了Diamond600并聯(lián)機(jī)器人的彈性動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)對(duì)比機(jī)器人在不同位姿下的模態(tài)，分析了其作為時(shí)變機(jī)構(gòu)的模態(tài)頻率的變化規(guī)律，修正了前人得出該機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分布

2、具有對(duì)稱性的結(jié)論，并研究了機(jī)器人運(yùn)行峰值加速度對(duì)模態(tài)頻率的影響。
　　 □以Diamond并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)為例，提出了一種適用于研究時(shí)變機(jī)構(gòu)的模態(tài)試驗(yàn)技術(shù)，通過(guò)對(duì)比兩類模型(動(dòng)平臺(tái)模型和整機(jī)模型)的模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果，從而準(zhǔn)確判斷出影響機(jī)器人操作精度的關(guān)鍵模態(tài)。在時(shí)變機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的模態(tài)試驗(yàn)研究中，運(yùn)用該試驗(yàn)技術(shù)可以顯著提高試驗(yàn)效率。
　　 □在運(yùn)用靜態(tài)有限元技術(shù)修正并聯(lián)機(jī)器人理論模型的單元參數(shù)時(shí)，建立了一種適用于多原則的參

3、數(shù)修正模型，該模型具有效率高且通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí)利用動(dòng)態(tài)修正技術(shù)，以試驗(yàn)?zāi)B(tài)模型為基準(zhǔn)，修正了彈性動(dòng)力學(xué)模型。對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，修正后的模型基本能夠反映機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)特性，可以作為優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
　　 □在不降低運(yùn)行速度條件下，以提高操作精度為目標(biāo)，提出一種組合遞進(jìn)的全局優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，借助遺傳算法和經(jīng)典優(yōu)化算法，完成了Diamond600并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。
　　 □基于模態(tài)性質(zhì)分析的全域均值，提出了一種衡量時(shí)變機(jī)