移動式袋裝貨物碼垛機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與動力學(xué)分析
發(fā)布時間:2023-02-27 18:11
目前,我國在對廂式貨車的袋裝貨物裝卸和碼垛,大部分還是靠人工來完成,這樣既降低裝、碼的效率,還增加了勞動成本;水泥的搬運,環(huán)境較惡劣,人工來搬運,有害身體健康,而且容易發(fā)生危險,由于傳統(tǒng)的碼垛機器人不適用于廂式貨車的搬運碼垛,所以對傳統(tǒng)的碼垛機器人進行設(shè)計改造,設(shè)計了兩種碼垛機器人。首先,了解明確了碼垛機器人的工作環(huán)境并進行碼垛機器人的性能參數(shù)設(shè)計,對碼垛機器人各部分結(jié)構(gòu)型式、驅(qū)動方式和傳動方式進行了初步選型;在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,對碼垛機器人A和B在工作過程中存在的結(jié)構(gòu)問題和安裝問題等細(xì)節(jié)進行了方案解決;介紹了末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)形式和工作原理;各部分組合連接完成兩種碼垛機器人整體結(jié)構(gòu)方案;最后完成了碼垛機器人的驅(qū)動系統(tǒng)包括液壓缸、氣壓缸、電機和減速器的選型計算工作。其次,在設(shè)定了碼垛機器人的工作過程和軌跡路線的前提下,進行運動學(xué)仿真可以得出了碼垛機器人末端執(zhí)行器位移和速度曲線,各驅(qū)動關(guān)節(jié)力矩和功耗情況,伸縮臂、移動臂及機械手的受力情況,通過查看曲線的平滑或突變來驗證運動平穩(wěn)性、得出最大力矩和功耗數(shù)據(jù)是否小于第二章的選型計算結(jié)果驗證電機和減速器是否滿足工作要求、得出受力情況為靜力學(xué)分析提供數(shù)...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 論文研究的背景、意義
1.2 國內(nèi)外碼垛機器人發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外碼垛機器人發(fā)展現(xiàn)狀概況
1.2.2 國內(nèi)碼垛機器人發(fā)展現(xiàn)狀概況
1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)方法
第2章 碼垛機器人整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 碼垛機器人的作業(yè)環(huán)境簡介和結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)思
2.1.1 碼垛機器人的作業(yè)環(huán)境要求
2.1.2 整體設(shè)計方案構(gòu)思
2.1.3 碼垛機器人的性能參數(shù)設(shè)計
2.2 碼垛機器人整體方案選型設(shè)計
2.2.1 機器手結(jié)構(gòu)選型
2.2.2 伸縮臂結(jié)構(gòu)選型
2.2.3 移動臂結(jié)構(gòu)選型
2.2.4 驅(qū)動方式選擇
2.2.5 傳動方式選擇
2.3 碼垛機器人結(jié)構(gòu)建模
2.3.1 機械手結(jié)構(gòu)建模
2.3.2 伸縮臂結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.3 移動臂結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.4 末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.4 碼垛機器人整體結(jié)構(gòu)方案
2.4.1 碼垛機器人A和B整體結(jié)構(gòu)
2.4.2 廂式貨車碼垛流程
2.5 碼垛機器人A驅(qū)動部件選型計算
2.5.1 碼垛機器人A伸縮臂液壓缸選型計算
2.5.2 碼垛機器人A的皮帶輸送電機選型計算
2.5.3 碼垛機器人A回轉(zhuǎn)底座電機和減速機選型計算
2.6 碼垛機器人B電機和減速機選型計算
2.6.1 碼垛機器人B的底座電機和減速機選型計算
2.6.2 碼垛機器人B的齒輪齒條—電機和減速機選型計算
2.7 末端執(zhí)行器氣壓缸選型計算
2.8 本章小結(jié)
第3章 碼垛機器人運動學(xué)分析
3.1 ADAMS軟件
3.2 建立碼垛機器人仿真模型
3.2.1 模型簡化
3.2.2 構(gòu)件參數(shù)設(shè)置
3.2.3 添加約束與驅(qū)動
3.2.4 添加負(fù)載
3.2.5 軌跡規(guī)劃并添加驅(qū)動和載荷函數(shù)
3.3 碼垛機器人仿真結(jié)果
3.3.1 仿真過程分析
3.3.2 末端執(zhí)行器位置仿真結(jié)果分析
3.3.3 驅(qū)動關(guān)節(jié)力矩和功耗仿真曲線
3.3.4 關(guān)節(jié)受力曲線
3.4 本章小結(jié)
第4章 碼垛機器人靜力學(xué)分析和模態(tài)分析
4.1 有限元分析簡介
4.2 碼垛機器人整體靜力學(xué)分析
4.2.1 伸縮臂(移動臂)結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
4.2.2 導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)接觸分析
4.2.3 機械手結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
4.3 碼垛機器人模態(tài)分析
4.3.1 模態(tài)分析原理
4.3.2 模態(tài)分析結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
第5章 碼垛機器人B結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法與流程
5.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
5.1.2 優(yōu)化工作流程
5.2 移動臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
5.2.1 重建模型進行分析
5.2.2 選擇使用的參數(shù)、設(shè)置分析選項和參數(shù)上下限
5.2.3 更新并查看優(yōu)化結(jié)果
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝
本文編號:3751204
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 論文研究的背景、意義
1.2 國內(nèi)外碼垛機器人發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外碼垛機器人發(fā)展現(xiàn)狀概況
1.2.2 國內(nèi)碼垛機器人發(fā)展現(xiàn)狀概況
1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)方法
第2章 碼垛機器人整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 碼垛機器人的作業(yè)環(huán)境簡介和結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)思
2.1.1 碼垛機器人的作業(yè)環(huán)境要求
2.1.2 整體設(shè)計方案構(gòu)思
2.1.3 碼垛機器人的性能參數(shù)設(shè)計
2.2 碼垛機器人整體方案選型設(shè)計
2.2.1 機器手結(jié)構(gòu)選型
2.2.2 伸縮臂結(jié)構(gòu)選型
2.2.3 移動臂結(jié)構(gòu)選型
2.2.4 驅(qū)動方式選擇
2.2.5 傳動方式選擇
2.3 碼垛機器人結(jié)構(gòu)建模
2.3.1 機械手結(jié)構(gòu)建模
2.3.2 伸縮臂結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.3 移動臂結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.4 末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.4 碼垛機器人整體結(jié)構(gòu)方案
2.4.1 碼垛機器人A和B整體結(jié)構(gòu)
2.4.2 廂式貨車碼垛流程
2.5 碼垛機器人A驅(qū)動部件選型計算
2.5.1 碼垛機器人A伸縮臂液壓缸選型計算
2.5.2 碼垛機器人A的皮帶輸送電機選型計算
2.5.3 碼垛機器人A回轉(zhuǎn)底座電機和減速機選型計算
2.6 碼垛機器人B電機和減速機選型計算
2.6.1 碼垛機器人B的底座電機和減速機選型計算
2.6.2 碼垛機器人B的齒輪齒條—電機和減速機選型計算
2.7 末端執(zhí)行器氣壓缸選型計算
2.8 本章小結(jié)
第3章 碼垛機器人運動學(xué)分析
3.1 ADAMS軟件
3.2 建立碼垛機器人仿真模型
3.2.1 模型簡化
3.2.2 構(gòu)件參數(shù)設(shè)置
3.2.3 添加約束與驅(qū)動
3.2.4 添加負(fù)載
3.2.5 軌跡規(guī)劃并添加驅(qū)動和載荷函數(shù)
3.3 碼垛機器人仿真結(jié)果
3.3.1 仿真過程分析
3.3.2 末端執(zhí)行器位置仿真結(jié)果分析
3.3.3 驅(qū)動關(guān)節(jié)力矩和功耗仿真曲線
3.3.4 關(guān)節(jié)受力曲線
3.4 本章小結(jié)
第4章 碼垛機器人靜力學(xué)分析和模態(tài)分析
4.1 有限元分析簡介
4.2 碼垛機器人整體靜力學(xué)分析
4.2.1 伸縮臂(移動臂)結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
4.2.2 導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)接觸分析
4.2.3 機械手結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
4.3 碼垛機器人模態(tài)分析
4.3.1 模態(tài)分析原理
4.3.2 模態(tài)分析結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
第5章 碼垛機器人B結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法與流程
5.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
5.1.2 優(yōu)化工作流程
5.2 移動臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
5.2.1 重建模型進行分析
5.2.2 選擇使用的參數(shù)、設(shè)置分析選項和參數(shù)上下限
5.2.3 更新并查看優(yōu)化結(jié)果
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝
本文編號:3751204
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