由于機(jī)床工作空間狹小,因此機(jī)構(gòu)的精度很難保證,這就需要機(jī)構(gòu)有足夠的剛性。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)在機(jī)械手的非標(biāo)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。控制系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用對(duì)外采購(gòu)自己構(gòu)建控制平臺(tái)的方式。共分為六章,論文章節(jié)安排如下:
緒論。分析課題的背景、意義和使用價(jià)值;機(jī)器人技術(shù)的的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì);zui后闡述了本論文的研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排。
機(jī)械手機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。詳細(xì)分析了機(jī)械手設(shè)計(jì)要求,構(gòu)建了的機(jī)械設(shè)計(jì)的方法,介紹了多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與求解的分析流程;自底向上的開展了機(jī)械手設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了機(jī)械手的手腕、小臂、大臂的機(jī)構(gòu);利用UG和ADAMS聯(lián)合測(cè)試了機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)的負(fù)載,查取手冊(cè)選擇了機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng),設(shè)計(jì)了機(jī)械手關(guān)節(jié)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
研究了機(jī)械手的動(dòng)靜剛度。介紹了所用的結(jié)構(gòu)分析和動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)理論有限元理論,分別介紹了結(jié)構(gòu)分析以及模態(tài)分析的流程;基于NX.NASTRAN進(jìn)行了大臂和小臂的靜剛度的分析;利用剛?cè)狁詈侠碚?,?/font>ANSYS和ADAMS平臺(tái)上完成了大臂和小臂的剛?cè)狁詈系膭?dòng)態(tài)特性分析。
機(jī)械手的路徑規(guī)劃。詳細(xì)研究了機(jī)械手表征位姿的D-H矩陣,給出了機(jī)械手的數(shù)學(xué)模型;研究了實(shí)現(xiàn)路徑的各種插值方法;zui后給出了機(jī)械手的正逆解。
機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。介紹了機(jī)械手控制系統(tǒng)的構(gòu)成,著重點(diǎn)出了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng);搭建了機(jī)械手的硬件平臺(tái);介紹了機(jī)械手控制系統(tǒng)的軟件平臺(tái)使用的工具,利用MATLAB引擎技術(shù)實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的路徑的求解,給出示例路徑。對(duì)機(jī)械手的誤差進(jìn)行了補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)分析。
zui后是結(jié)論與展望??偨Y(jié)本論文的主要工作及特點(diǎn),并進(jìn)一步展望該領(lǐng)域的研究方向和發(fā)展趨勢(shì)。