復(fù)雜環(huán)境光學(xué)模塊裝校機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、在某工程建設(shè)中，有大量的潔凈精密光學(xué)模塊需要從側(cè)面裝入到主體裝置上去。這些模塊種類繁多、數(shù)量巨大，外形尺寸、結(jié)構(gòu)和重量也有很大差別，每類模塊都有獨(dú)特的安裝位置，安裝作業(yè)的空間復(fù)雜而狹小，安裝對(duì)位的過(guò)程中需要對(duì)模塊的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整而且有一定的精度要求，安裝作業(yè)任務(wù)頻繁而嚴(yán)峻。本文正是針對(duì)該安裝作業(yè)任務(wù)的需要，設(shè)計(jì)了一臺(tái)滿足所有側(cè)裝光學(xué)模塊的安裝需求并具有一定精度和作業(yè)效率的七自由度冗余自由度串聯(lián)裝校作業(yè)機(jī)器人。
　　 論文首先介紹了

2、國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀，對(duì)裝校系統(tǒng)的作業(yè)對(duì)象、作業(yè)環(huán)境和作業(yè)流程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和分析，在此基礎(chǔ)上提出了裝校機(jī)器人的功能和技術(shù)指標(biāo)。結(jié)合裝校作業(yè)的實(shí)際情況，通過(guò)對(duì)機(jī)器人手臂和手腕結(jié)構(gòu)的比較確定出了機(jī)器人的總體方案并確定了機(jī)器人的連桿尺寸和關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍。分析比較了驅(qū)動(dòng)方式和多種直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，完成了機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　 其次，簡(jiǎn)要介紹了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的數(shù)學(xué)理論，并用D-H法建立了裝校機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，從理論上完成了機(jī)器人

3、的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解分析，利用矢量積法推導(dǎo)出了機(jī)器人的雅可比矩陣。
　　 再次，利用虛擬樣機(jī)技術(shù)，針對(duì)最重的切換模塊的整個(gè)實(shí)際裝校流程在COMOSMotion中進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，得到了模塊的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)軌跡和速度、加速度、位移曲線，同時(shí)還得到了整個(gè)裝校過(guò)程中各關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)力矩、反作用力和反作用力矩，為提升機(jī)構(gòu)、側(cè)送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證以及后續(xù)的關(guān)鍵件應(yīng)力應(yīng)變分析提供了重要依據(jù)。
　　 最后，將運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析的結(jié)果導(dǎo)入到COSMOS