Delta并聯(lián)機器人的優(yōu)化設計與運動-視覺控制技術研究.pdf

1、隨著我國人口紅利的逐漸消失、經(jīng)濟結構的轉型升級以及勞動力短缺造成的制造成本的上升觸發(fā)著國內制造業(yè)自動化市場的蓬勃發(fā)展，而機器人正是人機共存的未來工廠、“中國制造2025”戰(zhàn)略的關鍵組成部分，同時也是“第三次產(chǎn)業(yè)革命”的著力點和重要增長點，因而研制高速度、精準化、穩(wěn)定性強、低成本的工業(yè)機器人是中國制造業(yè)轉型升級中首先要解決的問題。在食品、醫(yī)藥、3C等行業(yè)的生產(chǎn)線上，目前還主要由人力完成分揀、抓放、包裝等大量簡單重復性操作，普遍存在低效率、

2、高成本、易污染等缺點。而Delta并聯(lián)機器人因結構簡單、整體剛度大、質量輕、高速高精度、控制簡單和制造成本低等優(yōu)勢，完全可以代替人工實現(xiàn)上述操作。針對我國制造業(yè)自動化發(fā)展的需求，本課題進行一定的理論研究、仿真分析和工程實踐工作，擬研制一款適用于食品、醫(yī)藥、3C等行業(yè)生產(chǎn)線快速抓放操作的Delta并聯(lián)機器人。
　　本文首先對Delta并聯(lián)機器人進行運動學和動力學分析，通過機構分析論證了其擁有三維平動和一個方向旋轉運動的運動特性，運用

3、解析幾何的方法求得位置正逆解的表達式，采用微分變換法獲得機器人的雅可比矩陣，運用蒙特卡洛法分析了機器人的工作空間，采用達朗貝爾法建立了Delta并聯(lián)機器人的逆向動力學模型。
　　其次，以驅動桿、從動桿桿長以及靜平臺、動平臺半徑之差為決策變量，以尺寸約束和速度約束為約束條件，以慣性矩陣奇異值全域最大值最小為優(yōu)化目標，進行結構參數(shù)優(yōu)化設計，通過Matlab編程計算得到較優(yōu)的結構參數(shù)。提出修正型梯形加速度曲線的軌跡和門字形運動路徑，并通