六自由度喷漆机器人动力学分析及有限元优化设计

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1、分类号UDCTP242．262l硕士学位论文六自由度喷漆机器人动力学分析及有限元优化设计吉慧丹口冠L／J学科专业．扭越电王工程指导教师莶义忠教援论文答辩日期2Q!Q生鱼旦2旦学位授予日期2Q!Q生鱼月三Q旦答辩委员会主席廛41壬塾援论文评阅人夏夔副数握兰羞直王、、．{⋯lllIUllElIIIIII1(I}Y1737797广西大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是在导师指导下完成的，研究工作所取得的成果和相关知识产权属广西大学所有，本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文的研究内容。除已注明部分外，论文中不包含其他人已经发表过

2、的研究成果，也不包含本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮助的个人和集体，均己在论文中明确说明并致鲥。论文作者签名：舌龚碍2刀矽年占月哆同学位论文使用授权说明本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览_I{6{务：学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。请选择发布时间：嘶口时发布口解密后发布(保密论文需注明，并在解密后遵守此规定)髯论文作者签名：葛寥碍◆；六自由度喷漆机器人动力学分析及有限元优化设计’

3、t．芳r摘要本论文针对广西大学机械工程学院设计的六自由度喷漆机器人进行动力学以及结构优化设计方面的研究，文中所做的工作对工业机器人特别是喷漆机器人的研究有一定参考价值。首先，论文中应用D．H方法建立了机器人连杆坐标系，并应用牛顿．欧拉递推算法编制了求解机器人逆动力学方程的通用符号表达式。其次，在Pro／E环境下完成了机器人的虚拟装配，并建立了较精确的机器人虚拟一样机j应用机器人工具箱的关节空间轨迹规划函数进行点到点运动的规划，在ADAMS中进行了该点到点的运动仿真，并以仿真所得输出结果验证所编制程序的正确性。同时求出了机器人工作空间中各杆件的峰值力和峰值力矩，并以此峰值力

4、和力矩作为有限元静力分析的输入载荷，在ANSYS中对机器人主要部件进行结构静力学分析，并输出杆件应力、位移结果，以此分析杆件的刚度和强度。最后，应用APDL参数化语言建立了机器人大臂的参数化模型，并以机器人大臂质量最小为优化目标，对大臂进行了结构优化设计。气关键词：喷漆机器人动力学分析优化设计。■DYNAMICANALYSISANDFINITEELEMENT0PTIMIZATIONDESIGNOF6．DOFPAINTINGROBOTABSTRACTThispaperstudysdanamicsandstructuraloptimizationdesignofa6-DOFp

5、aintingrobot，whichmakeinmechanicalengineeringcollege，GuangxiUniversity．Theresearchofthispaperhasacertainreferencevalueaboutindustrialrobots，especiallythepaintingrobot．‘“Firstly,thelinkcoordinatesystemofrobotisestablishedbyusingD—Hmethod，andauniversalsymbolicexpressionoftheinversedynamicso

6、lutionequationsisprogrammedbythenewton-eulermethod．Andthen，thevirtualassemblyoftherobotiscompletedinPro／E．Amoreprecisevirtualprototypingisbuilt，andapoint—to—pointmovementsimulationiscarriedoutinADAMS，whichisplanedusingatrajectoryplanningalgorithminROBOTICSTOOLBOX．Thesimulationresultsareus

7、edtoverifythattheprogramiscorrect．Thepeakforceandtorqueofeachlink，astheinputloadconditioninfiniteelementstaticanalysis，aresolvedundersomeofconstraints．Staticfiniteelementanalysisoftheparts，whichbeargreatburden，isperformed，thedistributionnephogramsofstressanddisplace