斜导面直线驱动码垛机器人结构设计及动力学性能研究

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1、分类号：UDC：密级：学校代号：11845学号：2111010广东工业大学硕士学位论文(工学硕士)斜导面直线驱动码垛机器人结构设计及动力学性能研究牛金磊指导教师姓名、职称：学科(专业)或领域名称：学生所属学院：论文答辩日期：奎堡能熬援一扭．越王猩．．扭电工猩堂院垒Q!垒生曼旦fIIINIIIiIIIIIIlUlIIIIIIlY2581716ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngineeringScie

2、nce)Designofstructureandstudyofdynamicperformanceon‘nclinedguide',urfacerobot7’1ineardriveinclineRuldesurtacer0190t0tllnearrlveCandidate"NiuJinleiSupervisor：Prof．LiDuannengMav2014SchoolofElectromechanicalEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．

3、China，510006摘要摘要机器人技术是融合机械学、电子科学、信息科学、控制工程、人工智能等多学科的高科技产物，是衡量一个国家装备制造水平的重要指标。码垛机器人作为工业机器人的一种，随着现代制造业及物流行业在我国的快速发展，得到了越来越广泛的应用，甚至在某些领域成为现代化生产线的核心设备，其工作性能的优劣直接制约生产线效率的提高。本文通过对目前市场上常用码垛机器人产品结构分析，从改进机器人关键受力结构入手，设计研制出一款经济、实用的新型混联码垛机器人样机，并研究提高和改善整机驱动系统性能。本文完成的主要工作如下：(1)针对码垛机器

4、人的基本工况要求，参考某些成熟品牌产品，确定本课题码垛机器人设计的基本技术指标，并展开相关工作。首先针对其本体结构提出了新的结构设计方案，即在机器人的承载布局上采用斜导面的支承形式，起到优化机器人的受力结构，达到改善驱动性能的目的。然后通过对比分析论证，最终确定了码垛机器人的总体结构方案。(2)根据总体方案，并借鉴相关码垛机器人产品，确定此款码垛机器人各驱动部分的驱动方案及主要部件结构尺寸；通过计算初步对各驱动系统相关部件进行选型；运用三维软件Solidworks建立各零部件及整机的三维模型。(3)基于设计并构建的新型码垛机器人结构形

5、式，选择与之相匹配的拉格朗日方法对其进行动力学分析，计算分析出各关节的驱动力(矩)；运用ADAMS软件，对码垛机器人三维模型进行了模拟实际工况条件下的动力学仿真分析，并与理论计算结果进行了比对，以相互验证。(4)完成工程图纸设计，并投入制造，研制出样机；结合现有试验条件对各驱动系统进行了相关性能测试，并对所得数据结果进行了分析，为将来进行一步设计、试验研究提供数据支持，同时也验证了本项目研究工作的意义。关键词：码垛机器人；结构设计；动力学；分析与仿真；性能试验广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTRobottechnologyist

6、heintegrationwithmechanical，electronicscience，informationscience，controlengineering，artificialintelligenceandothermulti—disciplinaryhigh-techproducts，hasbecomeanimportantindextomeasureequipmentmanufacturinglevelofacountry．Comparedwiththeadvancedworldlevel，therearestilla

7、certaingapinourcountry．Palletizingrobotasakindofindustrialrobots，ithasbeenwidelyused，followingtherapiddevelopmentofmodernmanufacturingandlogisticsindustryinourcountry,evenhasbecomethecoreofthemodemproductionlineequipmentinsomeareas，anditsperformancedirectlyrestrictsthee

8、fficiencyofthewholeproductionline．Therefore，thisarticlethroughtostructureanalysisofpalletizingrobotproductsont