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喷涂机器人操作机方案设计及仿真分析

作者：王伟 Publish: 2007-6-1 Hits:-

【中文题名】

喷涂机器人操作机方案设计及仿真分析

【英文题名】

Construction Design and Simulation of a Kind of Spraying Robot

【学科专业】

机械电子工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-6-1

【中关键词】

机器人操作机,虚拟样机,ProE,ADAMS,,

【英关键词】

Robot,Virtual prototype,Pro/E,ADAMS,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>机器人技术>机器人>

【论文摘要】

近年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域获得广泛应用。我国在机器人的研究和应用方面与发达国家相比还有一定的差距,因此研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人,如焊接机器人、喷漆机器人、装配机器人等,对推广机器人的应用是有重要现实意义的。论文分析了机器人的现状和发展前景,设计了一种喷涂机器人的操作机方案,用D-H方法建立了坐标变换矩阵,建立了机器人运动学方程,并进行了正、逆解的求解,分析了工作空间。应用虚拟样机的设计方法,利用参数化设计软件Pro/Engineer来建立机器人本体结构模型,基于Pro/E软件对机器人操作机的主要零部件进行了创建和装配。并应用Pro/MECHANICA对结构进行了有限元分析。利用Mechanism/Pro模块将虚拟样机导入到仿真软件ADAMS中,基于ADAMS建立了运动仿真模型,对机器人进行了运动仿真,得到了仿真曲线,验证了机器人方案结构设计和运动分析的合理性和正确性,为机器人的后续研究提供了理论及数据依据。

【论文题纲】

摘要	3-4
Abstract	4-7
1 绪论	7-11
1.1 概述	7
1.2 国内外工业机器人研究概况	7-10
1.2.1 国外概况	7-8
1.2.2 国内概况	8-9
1.2.3 喷涂机器人应用及发展	9-10
1.3 本文研究的主要内容	10-11
2 机器人操作机方案设计	11-16
2.1 机器人基本技术参数设计	11-12
2.2 机器人操作机总体方案设计	12-15
2.3 方案说明	15-16
3 运动学分析	16-28
3.1 机器人位姿矩阵的建立	16-18
3.1.1 手部姿态和位置的表示	16-17
3.1.2 确定杆系的D-H 法	17
3.1.3 杆件坐标系之间的变换矩阵	17-18
3.2 运动学正解	18-20
3.3 运动学逆解	20-24
3.4 工作空间分析	24-28
4 机器人的建模及模拟分析	28-42
4.1 主要CAD 软件的比较	30-31
4.2 Pro/Engineer 软件介绍	31-33
4.3 喷涂机器人操作机三维模型的建立	33-34
4.4 机器人的Pro/MECHANICA 模拟分析	34-42
4.4.1 Pro/MECHANICA 简介	35-36
4.4.2 Pro/MECHANICA 模拟分析过程	36-37
4.4.3 机器人有限元(FEM)模型建立及求解	37-42
5 机器人的仿真分析	42-50
5.1 ADAMS 软件介绍	42-44
5.2 机器人虚拟样机模型建立	44-46
5.2.1 Pro/E 与ADAMS 的接口	44-45
5.2.2 Pro/E 与ADAMS 传递的几个问题	45-46
5.3 喷涂机器人的仿真分析	46-50
6 全文总结	50-52
6.1 结论	50
6.2 研究展望	50-52
致谢	52-53
参考文献	53-55
攻读硕士期间发表的论文	55

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.383330



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