一种双电机驱动关节的六自由度机械臂的结构设计与仿真

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yya_ch
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工业机器人已经成为制造业中不可或缺的核心设备,其中六自由度机械臂具有良好的通用性和灵活性,被广泛的应用于现代工业生产当中。随着生产加工技术的进步,对工业机器人精度的要求也越来越高,而传动间隙是制约高精度运动系统性能的重要因素。因此,设计一款具有消隙结构的机械臂具有重要的理论价值和工程应用价值。双电机驱动消隙已被证明是一种可靠的消除传动间隙的方法,本文将双电机驱动消隙的原理应用到六自由度机械臂的设计当中,设计了一种带有双电机驱动关节的六自由度机械臂,论文的主要内容有:(1)介绍了工业机械臂研究现状以及双电机消隙的原理和方法。(2)根据机械臂设计要求,将双电机驱动消隙原理应用到各关节的设计中,完成了结构设计并建立了六自由度机械臂的三维建模,对各关节的消隙原理进行了阐述,通过估算各关节最大转矩和功率完成了机械臂驱动系统的选型。(3)建立了六自由度机械臂坐标系,通过D-H参数法建立了机械臂末端位姿矩阵,解析法求解出了机械臂正逆运动学及雅克比矩阵,同时通过matlab软件,求解出了机械臂工作空间,对机械臂运动学进行了仿真。(4)对双电机驱动的六自由度机械臂的重要零部件进行了静力学分析,校核并优化了关键部位零件的刚度和强度。对机械臂整体竖直伸展和水平伸展两个位姿进行了模态分析,分析了机械臂在不同位姿、不同固有频率下的动态特性。(5)将三维模型简化处理后导入ADAMS软件,建立了模拟样机,通过Matlab机器人工具箱实现对ADAMS模拟样机的轨迹规划,通过ADAMS中的优化分析模块,求解了各关节峰值力矩,对驱动系统选型进行了优化。
其他文献
CO2的过量排放导致了温室效应等许多环境问题,利用丰富的CO2生产化工产品或可再生能源是具有重要意义的。甲醇是一种优质能源和高附加值化工产品,存储和运输很便利。随着甲醇需求的增加,CO2催化加氢合成甲醇得到了研究者的更多关注。开发高活性、高选择性和高甲醇产率的催化剂是CO2合成甲醇工业的关键。本文分别采用共沉淀法、浸渍法、固相研磨法制备了 ZnO-ZrO2催化剂,用于CO2加氢合成甲醇反应,筛选出
在过去的几十年里,基于相变过程中磁热效应的制冷技术被认为是一种环境友好型技术,并且可以有效取代气体压缩制冷技术。对表现出巨磁熵变材料的研究已引起大家的广泛关注。由于锰原子具有很大的磁矩,同时锰基合金具有成本低、易于加工的优势成为非常有吸引力的金属间化合物。在锰基金属间化合物中,具有四方Cu2Sb类型结构的Mn2Sb不仅具有上述优点,并且在相变前后晶体结构不发生改变,因此相变过程中产生的热滞非常小,
拉曼光谱能够反映分子结构的特征信息。但是拉曼散射效应非常弱,一般其光强仅约为入射光强的10-10。于是经过长期的研究,人们发明了表面增强拉曼散射(简称SERS),即对粗糙金属表面(金、银、铜等)相关的增强效应称为表面增强拉曼散射效应,相应的光谱称为表面增强拉曼光谱。SERS技术可广泛用在地质、材料、石油、高分子、化工、生物、环境等领域。基底的表面形貌和材质等因素对实现分子的高效检测至关重要,所以S
为满足人们对汽车轻量化的要求,汽车行业需要开发性能更优良的高强度钢板,因此先进高强钢应运而生。在新型钢铁材料中,孪生诱发塑性TWIP(Twinning Induced Plasticity)钢拥有高强塑积和良好的综合力学性能,成为国际汽车结构用钢的研究热点,TWIP(500/750/980)已经成功应用于车体的驾驶舱、前侧梁以及前后防撞梁、车门防撞梁等位置,展现出强大的竞争力。TWIP钢在服役过程
随着消费者对汽车需求的迅速增长,汽车由最开始的奢侈消费品逐步变为了普通消费品,汽车销量的增加推动汽车备件需求量增长的同时,4S店也面临着愈发激烈的市场竞争。因此如何在满足4S店备件需求的前提下,降低4S店的库存成本、增加利润成为了 4S店制胜的关键。SYAT 4S店现有的备件分类方法主要是将备件分为A、B、C三类,订货策略主要采用定期订货策略。这种粗放的备件分类方法和单一的库存控制策略增加了 4S
四旋翼无人机的应用越来越广泛,因此良好的控制效果非常重要,但是在实际的工作中,由于其模型中参数的未知性导致其在设计复杂的控制算法时存在一定的难度,因此对位置参数的估计就显得十分重要。本文针对这一问题,采用了递推最小二乘参数估计算法估计其模型中未知参数,然后根据所建立的模型采用自适应控制中的模糊PID控制算法对其姿态进行控制。以下对本文主要内容进行概述:首先,对四旋翼无人机的研究背景和意义进行阐述,
长续航力水下机器人因续航时间长、航程远的特点,可以满足人们对广袤海洋进行长时间大范围观测的需求,是将来海洋探索设备的发展趋势。随着水下机器人续航能力的提高,对水下机器人的防腐能力提出了更高的要求。本论文围绕长续航力水下机器人的腐蚀问题以及设计腐蚀防护系统展开研究,运用法拉第定律和欧姆定律的研究方法推算牺牲阳极阴极保护法的计算模型,基于边界元法对阴极电位分布进行仿真验证,其主要研究内容包括:(1)腐
随着机械加工精度的不断提高,我国对高端数控机床的需求越来越大,高端数控机床已成为制约国家现代化进程和经济发展的重要因素。滚珠丝杠副作为数控机床中的重要的传动机构,广泛应用于进给系统中。随着加工过程中对滚珠丝杠副转速的要求越来越高,一些振动问题愈加突出,严重影响着数控机床进给系统的定位精度。滚珠丝杠副刚度对进给系统的稳定性有重要的影响,因此,建立准确的滚珠丝杠副刚度模型,分析滚珠丝杠副刚度的影响因素
系统性红斑狼疮(SLE)是一种自身免疫性疾病,其临床表现复杂多样,常表现为多系统受累。本文报道了1例盆腔包块合并腹水且伴有血清糖类抗原125和人附睾蛋白4升高而被误诊为卵巢癌的疑似SLE病例,讨论了SLE可能的临床表现和误诊原因。
随着现代科学技术在社会各个领域的广泛应用,以计算机和多媒体技术为核心的现代科学技术,也逐渐应用于教育。互联网已经成为青少年学习知识、获取信息、交流思想、开发潜能的重要平台。