硅片傳輸機器人的動力學特性與結構優(yōu)化研究.pdf

1、集成電路(IC)裝備制造業(yè)是高技術裝備產業(yè)的典型代表，硅片傳輸機器人是IC制造裝備中負責硅片傳輸和定位的關鍵設備之一，其工作性能直接影響硅片的生產效率和制造質量。針對硅片傳輸機器人高精度、高潔凈和高可靠性的要求，研究硅片傳輸機器人手臂的動力學特性，進行動力學仿真和實驗，并進行手臂結構優(yōu)化，從而提高其工作性能，對硅片傳輸機器人的深入研究具有重要意義。
　　 本文首先介紹了國內外硅片傳輸機器人的發(fā)展概況和研究現狀，概述了機器人手臂的

2、運動學、動力學及機器人手臂結構優(yōu)化設計的相關知識，提出了硅片傳輸機器人手臂動力學特性分析和結構優(yōu)化的研究內容。
　　 其次，根據機器人運動學的基本理論，推導了機器人徑向直線伸縮運動的運動學方程，依據機器人動力學的基本理論，推導了機器人徑向直線伸縮運動的拉格朗日運動方程式，為后續(xù)的研究奠定理論基礎。
　　 然后，建立了硅片傳輸機器人的虛擬樣機仿真模型，利用ADAMS軟件對機器人徑向直線伸縮運動進行了運動學和動力學仿真，得到

3、了機器人大臂、小臂和末端執(zhí)行器的速度、加速度、角速度曲線等一系列重要仿真結果，驗證了機器人的運動學和動力學理論分析。
　　 隨后，根據模態(tài)分析的相關理論，應用ANSYS軟件對機器人手臂進行了有限元模態(tài)分析，并搭建動力學實驗平臺對機器人手臂結構進行了試驗模態(tài)分析，最后應用MATLAB軟件依據導納圓模態(tài)辨識方法對實驗數據進行了分析處理，并對比了實驗與仿真結果，結果表明機器人手臂的動力學特性仍需提高，結構需改進優(yōu)化。
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