六自由度鋼帶并聯(lián)機(jī)器人失穩(wěn)有限元分析.pdf

1、并聯(lián)機(jī)器人是近年來機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，在工業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。目前并聯(lián)機(jī)器人按運(yùn)動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)形式分為桿支撐并聯(lián)機(jī)構(gòu)和繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)兩大類，桿支撐并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)剛度好、承載力強(qiáng)等特點(diǎn)，但存在工作空間較小、奇異點(diǎn)上無法達(dá)到驅(qū)動(dòng)的目的等問題。繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、慣性小、平動(dòng)空間大等特點(diǎn)，但繩只能承受拉力，不能承受壓力。以彎曲截面的鋼帶為驅(qū)動(dòng)方式的鋼帶并聯(lián)機(jī)器人，既能承受一定的壓力，又能承受很大的拉力，并且具有相當(dāng)大的工作空間

2、，這種新型鋼帶并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)一步拓寬了并聯(lián)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域。 本文主要研究了鋼帶并聯(lián)機(jī)器人的失穩(wěn)力隨鋼帶結(jié)構(gòu)、尺寸、鋼帶并聯(lián)機(jī)器人位姿的變化規(guī)律和一定負(fù)載時(shí)的工作空間，研究工作包括： 1.研究了新型六自由度鋼帶并聯(lián)機(jī)器人的具體結(jié)構(gòu)。 2.針對(duì)彎曲截面的薄壁鋼帶的失穩(wěn)問題，介紹了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性理論，分析了失穩(wěn)類型、屈曲準(zhǔn)則和在ANSYS軟件中進(jìn)行屈曲分析的方法。給出了彎曲截面鋼帶這種開口薄壁類型桿件的失穩(wěn)臨界力的計(jì)算方法

3、。 3.介紹了鋼帶并聯(lián)機(jī)器人的工作原理，從總體上分別設(shè)計(jì)出無滾輪裝置和帶滾輪裝置六自由度鋼帶并聯(lián)機(jī)器人，給出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)兩種類型的六自由度鋼帶并聯(lián)機(jī)器人的零部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。 4.建立了六自由度鋼帶并聯(lián)機(jī)器人的受力分析數(shù)學(xué)模型，得到動(dòng)平臺(tái)尺寸和位姿變化時(shí)，各鋼帶的受力變化規(guī)律。在不同鋼帶尺寸和動(dòng)平臺(tái)位姿的情況下，分別對(duì)異形截面和圓弧形截面的單根鋼帶、兩根鋼帶聯(lián)接體，以及由六根鋼帶組成的鋼帶并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行失穩(wěn)