码垛机器人回转机构的动力学仿真.pdf

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1、机器人现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2016年第8期码垛机器人回转机构的动力学仿真+陈旭阳1，黄松和1，杨合法2(1西南交通大学机械工程学院，成都610031；2成都电力机械厂，成都610065)摘要：高速码垛机器人工作时，动态特性是必须要考虑的问题。以码垛机器人回转机构为研究对象，建立回转机构的动力学方程，并在MAⅡAB／sIMUuNK软件中建立相应的数学模型。为保证仿真结果的准确性，在建立回转机构的动力学方程时，必须考虑刚性、阻尼和惯量对回转运动的动态特性的影响。在ADAMS软件中建立码垛机器人的虚

2、拟样机模型，计算得到典型工况下机器人回转机构的负载力矩曲线，并以负载力矩曲线和伺服电动机角速度曲线为输入信号，在MATLAB软件中对回转机构进行动力学仿真。仿真结果表明：回转机构的刚度、阻尼和惯量对回转运动影响的最大值为0．11。，回转机构具有较好的动态特性。关键词：码垛机器人；回转机构；数学模型；动态分析中图分类号：TP242文献标志码：A文章编号：1671—3133(2016)08—0033—05DOI：10．16731／j．cnki．1671—3133．2016．08．007Dynamicsimulationofrotationmechani

3、smofpalletizingrobotChenXuyan91，HuangSonghel，YangHefa2(1SchoolofMechanicalEng．，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；2ChengduPowerMachineryWorks，Chengdu610065，China)Abstract：Whilethepalletizingrobotworkingathishspeed，dynamiccharacteristicisaproblemthatmustbetakeninto

4、account．Toslewingmechanismofpalletizingrobotasaresearchobject，establishthedynamicsequationofslewingmechanismandthecor-respondingmathematicalmodelinMATLAB／SIMULINKsoftware．Toensurethereliabilityofthesimulationresult，mustconsidertheimpactofstiffness．momentofinertiaanddampingofsl

5、ewingmechanismonrotarymotion．kadtorquecurveintypicalcondi—tionsobtainedbyanalyzingthevirtualprototypeofpalletizingrobotinADAMSsoftware．Theloadtorquecurveandservomotoran-gnlarvelocitycurveservingastheinputsignals，dynamicsimulationofslewingmechanismCanbeanalyzedintheMATLABsoft-w

6、are．Thesimulationresultsshowthatstiffness，momentofinertiaanddampingofslewingmechanismhavelimiteffectonrotarymotion，themaximumerrorwas0．11degrees．Slewingmechanismhasgooddynamiccharacteristics．Keywords：palletizingrobot；slewingmechanism；mathematicalmodel；dynamicanalysis0引言伴随着机器人技

7、术日趋成熟，工业机器人已经广泛应用于制造业中码垛、搬运、焊接、切割和喷涂等作业。码垛机器人作为一种典型的工业机器人，具有操作方便、结构简单及适应性强的特点，能满足化工、食品和医药等行业对货物进行装箱或码垛的要求。现有对码垛机器人的研究主要集中在运动学、工作空间和结构优化等方面，而考虑码垛机器人的刚度、阻尼和惯性等因素的动力学研究较少。+四川省科技支撑计划项目(2014GZ0024)本文以码垛机器人回转机构为研究对象，考虑回转机构中同步带、摆线针轮减速机、回转支承的刚度和惯性等因素，建立机构的动力学方程，在MATLAB／SIMULINK软件中建立其对

8、应的数学模型并进行动力学仿真，研究回转机构的柔性对码垛机器人回转运动的影响。码垛机器人运动过程中，机械臂的位姿不断发生变化