自動(dòng)鋪絲束機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)分析與優(yōu)化.pdf

1、自動(dòng)鋪絲束成型技術(shù)是一種新型的復(fù)合材料制造技術(shù)，是現(xiàn)代機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)在復(fù)合材料制造領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。多自由度鋪絲機(jī)械手是自動(dòng)鋪放成型設(shè)備的重要組成部分。本文以多自由度鋪絲機(jī)械手為研究對(duì)象，對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。主要工作如下： 在建立連桿坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，采用Denavit-Hartenberg方法建立了鋪絲機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。對(duì)機(jī)械手的位姿、速度、加速度等問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并采

2、用Matlab進(jìn)行了計(jì)算；同時(shí)，針對(duì)本機(jī)械手的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了一種簡(jiǎn)便的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解算法，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的實(shí)時(shí)控制奠定了基礎(chǔ)。 對(duì)鋪絲機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了分析，采用拉格朗日方法推導(dǎo)出具有顯式結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程，為后續(xù)的動(dòng)力學(xué)優(yōu)化打下了基礎(chǔ)；通過(guò)牛頓－歐拉遞推公式建立起封閉形式的動(dòng)力學(xué)方程，計(jì)算出各個(gè)關(guān)節(jié)所需的驅(qū)動(dòng)力矩，并用Matlab程序進(jìn)行了仿真。 最后，在考慮芯模主軸旋轉(zhuǎn)的情況下，對(duì)七自由度鋪絲機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)