輪轂搬運機器人設(shè)計及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動化的飛速發(fā)展，機器人越來越多的應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，本文針對江蘇某車輪輪轂加工廠的輪轂加工生產(chǎn)線，輪轂毛坯在不同工作臺間進行加工時，目前仍然采用人工進行搬運的方法，為其研制一種搬運機器人，能夠?qū)崿F(xiàn)輪轂在加工過程中各工作臺和傳送帶間轉(zhuǎn)換時的自動搬運，降低了輪轂的生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
　　本文首先針對輪轂這一搬運對象的結(jié)構(gòu)和特點，對機器人的各關(guān)節(jié)部件和整體結(jié)構(gòu)進行分析研究，設(shè)計了機器人各機構(gòu)及整體的尺寸和造

2、型，并利用SolidWorks對其進行三維造型設(shè)計，在此基礎(chǔ)上，為了驗證其機構(gòu)設(shè)計的合理性，利用ANSYS Workbench對機器人運動過程中的關(guān)鍵受力部位做了有限元分析，得到其位移和應(yīng)力云圖，并做了相應(yīng)的修改和調(diào)整。
　　對機器人進行運動學(xué)仿真研究。在確定機器人整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，建立機器人的D-H坐標(biāo)系，得到其總變換矩陣，即運動學(xué)正解，再通過運動學(xué)逆解，得到機器人各關(guān)節(jié)變量表達式。并利用仿真軟件MATLAB對機器人的結(jié)構(gòu)進行建

3、模，對其進行仿真，通過仿真得到各關(guān)節(jié)的位移一時間曲線，進一步驗證了機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。
　　對機器人驅(qū)動方式進行分析研究。為了保證負載和運動的穩(wěn)定性，采用液壓驅(qū)動方式，根據(jù)機器人的整體結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計其液壓驅(qū)動系統(tǒng)，給出了液壓系統(tǒng)原理圖，在此基礎(chǔ)上利用仿真軟件AMESim對液壓系統(tǒng)各馬達及液壓缸的動態(tài)特性進行仿真，得到相應(yīng)的時間曲線，驗證液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，并就液壓系統(tǒng)仿真本身做了改進，從而保證液壓系統(tǒng)設(shè)計的正確性和可靠性。<