串聯(lián)多關(guān)節(jié)機械臂設(shè)計與分析.pdf

1、隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，為了能更好地與環(huán)境進行交互、操縱物體、完成任務(wù)，對機械臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的指標，要求高的負載自重比，操作更加靈活，強穩(wěn)定性和安全性等。對機器人做動力學(xué)分析的主要目的有兩個：其一是用于優(yōu)化控制，通過引入基于機器人動力學(xué)特性的控制規(guī)律，改善機器人控制的動態(tài)和靜態(tài)品質(zhì)，實現(xiàn)更精細的軌跡跟蹤；其二是用于優(yōu)化結(jié)構(gòu)，一個合理設(shè)計的機器人系統(tǒng)應(yīng)該具有盡可能輕的非線性耦合性和采用恰如其分的驅(qū)動力。本文的任務(wù)是完成上述目標的

2、基礎(chǔ)性部分，即設(shè)計一種串聯(lián)多關(guān)節(jié)機械臂，對機械臂的靜力學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)等進行分析，優(yōu)化機械臂的靜態(tài)與動態(tài)特性。 本文首先簡單介紹串聯(lián)多關(guān)節(jié)機械臂的原理，而后詳細的闡述了機械臂的機械結(jié)構(gòu)。為驗證機械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，我們利用CAE軟件對關(guān)鍵部件進行了靜力學(xué)分析。 在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，對機械臂的運動學(xué)、動力學(xué)進行了研究，推導(dǎo)了機械臂的運動學(xué)方程，推導(dǎo)了機械臂剛體模型的拉格朗日動力學(xué)方程。用ADAMS軟件進行動態(tài)仿真，分析