單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，為了能更好地與環(huán)境進(jìn)行交互、操縱物體、完成任務(wù)，跟上智能化的步伐，機(jī)器人的操作終端，如機(jī)械臂、手爪的作用越來越重要。這對機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提出了更高的指標(biāo)，要求高的負(fù)載自重比，操作更加靈活，強(qiáng)穩(wěn)定性和安全性等。
　　 本項(xiàng)目基于單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)原理，在設(shè)計(jì)新穎機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行嘗試，實(shí)現(xiàn)了對單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的主要幾點(diǎn)問題進(jìn)行了探討。
　　 本文首先對單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)原理及相關(guān)輔助技

2、術(shù)進(jìn)行詳細(xì)論述，確定了單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)組成方案?；陧?xiàng)目實(shí)際的考慮，對單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合，進(jìn)行機(jī)械臂自由度的配置及基本尺寸的綜合，并給出關(guān)節(jié)空間及操作空間，在此基礎(chǔ)上確定單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)方案。結(jié)合模塊化設(shè)計(jì)思想，對單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的關(guān)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，建立三維實(shí)體模型，利用Pro/Mechanism模塊對機(jī)械臂的傳動(dòng)進(jìn)行分析，驗(yàn)證其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的合理性，從而實(shí)現(xiàn)了單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)原理的實(shí)踐。
　　 在初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對

3、機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了研究，分析了機(jī)械臂的操作靈活性及奇異形位，最終采取耗能最小原則優(yōu)化求解出運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解。利用ADAMS軟件對機(jī)械臂進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，分析機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況，為機(jī)械臂結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)。并對彈簧驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證其對提高傳動(dòng)安全性的作用。
　　 利用仿真分析提供的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中的力矩?cái)?shù)據(jù)，由有限元分析軟件對機(jī)械臂關(guān)鍵連接部件進(jìn)行了模態(tài)分析，求出部件的固有頻率及固有振型，為機(jī)械臂的操作提供參考數(shù)據(jù)。同時(shí)