本文以天津大學(xué)開發(fā)設(shè)計的MD-1200型碼垛機(jī)器人為研究對象,闡述了此碼垛機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計,進(jìn)行了其運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)分析,主要就其在負(fù)載工作狀態(tài)下的振動問題,采用有限元仿真法和模態(tài)試驗(yàn)技術(shù)法對其動態(tài)特性進(jìn)行分析,并以分析結(jié)果為基礎(chǔ),對機(jī)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化設(shè)計。取得成果如下: （1）分析了碼垛機(jī)器人的總體機(jī)構(gòu),建立了碼垛機(jī)器人結(jié)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)模型,為后續(xù)動態(tài)特性研究和動態(tài)優(yōu)化設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。 （2）借助有限元分析軟件ANSYS Workbench,建立了碼垛機(jī)器人的有限元模型,研究了該模型鉸鏈接觸、約束條件及加載等問題的實(shí)現(xiàn)方法,分析了該機(jī)器人在典型位姿下的模態(tài),為該機(jī)構(gòu)的動態(tài)特性理論分析和模態(tài)試驗(yàn)提供了參考依據(jù)。 （3）通過本點(diǎn)激勵本點(diǎn)響應(yīng)和典型位姿下整機(jī)的模態(tài)試驗(yàn)方案,借助LMS動態(tài)測試系統(tǒng)測試并分析了樣機(jī)在典型位姿下的整機(jī)動態(tài)特性,通過與有限元軟件分析出的動態(tài)特性結(jié)果對比,驗(yàn)證了有限元軟件中建立的分析模型的正確的,此模型將作為機(jī)器人的優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)。 （4）以有限元模型為分析基礎(chǔ),通過改變材料、結(jié)構(gòu)尺寸等設(shè)計參數(shù),探索碼垛機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 動態(tài)特性主要研究方法
        1.2.2 動態(tài)特性分析技術(shù)
        1.2.3 動態(tài)優(yōu)化設(shè)計
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 運(yùn)動學(xué)分析
    2.1 引言
    2.2 機(jī)構(gòu)介紹
    2.3 機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)分析
        2.3.1 正向運(yùn)動學(xué)分析
        2.3.2 逆向運(yùn)動學(xué)分析
        2.3.3 運(yùn)動學(xué)分析驗(yàn)證
    2.4 小結(jié)
第三章 動態(tài)特性的有限元分析
    3.1 引言
    3.2 ANSYS軟件模態(tài)分析功能簡介
    3.3 ANSYS有限元建模
        3.3.1 前處理
        3.3.2 建立有限元網(wǎng)格模型
        3.3.3 加載與求解
    3.4 計算結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 動力學(xué)試驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 動力學(xué)試驗(yàn)理論基礎(chǔ)
    4.3 動力學(xué)試驗(yàn)
        4.3.1 試驗(yàn)?zāi)康暮蛢x器
        4.3.2 試驗(yàn)測試方案
        4.3.3 試驗(yàn)步驟
    4.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.4.1 本點(diǎn)激勵本點(diǎn)響應(yīng)低階模態(tài)識別
        4.4.2 整機(jī)典型位姿下的模態(tài)試驗(yàn)研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 動態(tài)特性分析結(jié)果與優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 動態(tài)特性分析結(jié)果
        5.2.1 動態(tài)特性分析結(jié)果對比
        5.2.2 結(jié)果存在差別的原因
    5.3 優(yōu)化
        5.3.1 不同材料的優(yōu)化
        5.3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
    5.4 本章小結(jié)
第六章 全文結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]輕型客車白車身有限元建模與靜動態(tài)特性分析[J]. 白桂彩.  機(jī)械制造與自動化. 2006(06)
[2]基于FEM的機(jī)械結(jié)構(gòu)靜、動態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計[J]. 徐燕申,張學(xué)玲.  西南交通大學(xué)學(xué)報. 2003(05)
[3]冗余度柔性機(jī)器人輕型化結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 張緒平,余躍慶.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2003(04)
[4]電視機(jī)搬運(yùn)碼垛機(jī)器人應(yīng)用研究[J]. 曹 彤,員 超,孫杏初.  機(jī)械設(shè)計與制造. 2002(02)
[5]我國包裝碼垛機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 丁黎光,陳小泉,李伯勝.  廣西工學(xué)院學(xué)報. 2001(01)
[6]并聯(lián)機(jī)床主模塊靜剛度的有限元分析(英文)[J]. 周立華,王玉茹,黃田,Modler K H.  Transactions of Tianjin University. 2001(01)
[7]小型柴油機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)分析[J]. 趙偉敏,楊超珍.  小型內(nèi)燃機(jī). 2001(01)
[8]碼垛技術(shù)綜述[J]. 胡洪國,高建華,楊汝清.  組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2000(06)
[9]模態(tài)力法用于機(jī)床結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動態(tài)分析的研究[J]. 陳衛(wèi)福,孫建光,范晉偉,宋國榮,伍良生.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2000(01)
[10]柔性多體系統(tǒng)動力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王建明,洪嘉振,王示,周學(xué)軍.  宇航學(xué)報. 1999(02)

博士論文
[1]一種含柔性桿件的高速并聯(lián)機(jī)器人優(yōu)化設(shè)計方法研究[D]. 李海虹.天津大學(xué) 2009

碩士論文
[1]XM18球面銑磨機(jī)的有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 魏艷春.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[2]XK5025數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)動態(tài)設(shè)計[D]. 劉立美.蘭州理工大學(xué) 2005
[3]高速輕型并聯(lián)機(jī)械手彈性動力學(xué)分析[D]. 徐淑靜.天津大學(xué) 2004



本文編號：3716349