機械手是能夠代替人工在一定空間內(nèi)完成往復(fù)運動的機械執(zhí)行機構(gòu)。本課題針對機械手的結(jié)構(gòu)進行研究,對機械手的運動性能進行分析。結(jié)合實際現(xiàn)場應(yīng)用需求,設(shè)計一套能夠滿足柔性化生產(chǎn)需求的控制系統(tǒng),并最終對機械手運行穩(wěn)定性的控制算法進行相關(guān)理論驗證。首先,介紹四軸機械手的結(jié)構(gòu),并利用幾何關(guān)系在此基礎(chǔ)上進行對機械手的機械結(jié)構(gòu)進行運動分析,選擇基座旋轉(zhuǎn)軸為參考,建立空間坐標(biāo)系。再通過齊次變換的方式得到機械手各驅(qū)動軸的空間坐標(biāo)位置,即運動學(xué)正反解并通過坐標(biāo)值帶入的方式實測理論的正確性。通過一階、二階求導(dǎo)的方式得到速度、加速度的運動學(xué)正反解。針對機械手的奇異性問題,采用雅各比矩陣進行分析,結(jié)合其機械約束,通過數(shù)值法計算得到機械手的理論工作空間的具體參數(shù)和關(guān)系式。其次,利用Solidworks制圖軟件進行虛擬裝配得到機械手的結(jié)構(gòu)模型以及使用ADAMS軟件分析其簡化模型,對機械手末端的執(zhí)行機構(gòu)進行運動操作,對腰部驅(qū)動關(guān)節(jié)的速度、加速度以及力矩之間的關(guān)系進行仿真分析,得到機械手在力矩達(dá)到峰值時的位置與狀態(tài),以及運動曲線圖,并對動力學(xué)方程進行理論驗證,從而論證結(jié)構(gòu)的合理性。再次,通過對機械手的末端執(zhí)行結(jié)構(gòu)的運動軌跡...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文的背景
    1.2 研究目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析
        1.3.1 機械手的運動學(xué)研究概況
        1.3.2 機械手的動力學(xué)研究概況
        1.3.3 機械手的運動軌跡規(guī)劃研究概況
        1.3.4 機械手的應(yīng)用概況
    1.4 主要研究目標(biāo)與設(shè)計內(nèi)容
    1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
    1.6 本章小結(jié)
2 機械手運動學(xué)分析
    2.1 機械手運動學(xué)概述
    2.2 機械手結(jié)構(gòu)介紹
        2.2.1 機械手的性能參數(shù)
        2.2.2 機械手機構(gòu)圖說明
    2.3 機械手運動學(xué)正反解分析
        2.3.1 運動學(xué)位置正反解
        2.3.2 主傳動機構(gòu)運動分析
    2.4 機械手的運動學(xué)驗證
        2.4.1 機械手的位移參數(shù)分析
        2.4.2 機械手的運動精度
        2.4.3 機械手的位置正反解驗證
    2.5 機械手的速度和加速度分析
        2.5.1 機械手的速度和加速度正解分析
        2.5.2 機械手的速度和加速度逆解分析
    2.6 機械手的工作空間以及奇異性分析
        2.6.1 機械手的工作空間分析
        2.6.2 機械手的奇異性分析
    2.7 本章總結(jié)
3 機械手的應(yīng)用設(shè)計
    3.1 總體設(shè)計
    3.2 電氣設(shè)計
        3.2.1 電氣柜設(shè)計
        3.2.2 伺服系統(tǒng)設(shè)計
    3.3 智能化應(yīng)用設(shè)計
        3.3.1 智能柔性化生產(chǎn)理念
        3.3.2 下位機控制系統(tǒng)設(shè)計
        3.3.3 上位機組態(tài)設(shè)計
    3.4 本章總結(jié)
4 機械手軌跡規(guī)劃方式分析及驗證
    4.1 機械手的軌跡優(yōu)化概述
    4.2 速度曲線分析
        4.2.1 T型速度曲線
        4.2.2 E型速度曲線
        4.2.3 S型速度曲線
    4.3 T型速度曲線運動約束分析與處理
        4.3.1 運動約束分析
        4.3.2 運動約束處理
        4.3.3 算法可行性分析
    4.4 機械手的優(yōu)化方式驗證
        4.4.1 控制程序總體結(jié)構(gòu)
        4.4.2 運動控制的指令封裝說明
        4.4.3 連續(xù)運動實現(xiàn)說明
    4.5 本章總結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3913443