可重构模块化工业机器人构形及其静力学分析.pdf

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1、第11期机械设计与制造2011年11月MachineryDesign&Manufacture205文章编号：1001—3997(2011)11-0205—02可重构模块化工业机器人构形及其静力学分析冰刘爽殷国富李雪琴周晓军(’四川大学制造科学与工程学院，成都610065)(z成都广泰实业有限公司，成都610165)ConfigurationofindustriaIrobotsbasedOnrecOnfiaurabIemOduIarizatiOnanditsstaticsanalysisLIUShuang，YINGuo—fu。LIXue—qin，ZHOU

2、Xiao-iHH(SchoolofManufacturingScienceandEngineering，SichuanUniversity，Chengdu610065，China)(ChengduGreatIndustrialCo．Ltd．，Chengdu610165，China)／一十／，十4十d’d"十、’十一十d

3、、+十十迪十／十{十d、．／—§十一十d"十十●十／十十一十／十d【摘要】可重构模块化工业机器人是机器人学研究领域中兴起的一个新的研究方向，其核心和基础内容是可重构工业机器人的模块划分和模块组合运动规划。分析可重构模块化工业机器人的特点

4、，以50kg负载工业机器人为例，介绍了工业机器人模块的划分，结合课题所涉及的具体实例分别对工业机器人的各个模块进行了详细的叙述。采用基于SolidWorks的三维建模和基于ANSYS的结构性能分析相结合的方法，完成50kg负载工业机器人本体的构建，实现了工业机器人的可重构化。关键词：可重构；模块化；机器人；solidworks；ANSYS【Abstract】Reconfigurablemodularindustrialrobotsisanewresearchdirectionarisenrecentlyinroboticsresearchfield，w

5、hichcoreandfound~ionismoduledivisionandmodulemotionplanningofthere-cortfigurablemodularindustrialrobots．Thecharacteristicsofreconfigurablemodularindustrialrobotsarean—alyzed，andthedivisionofthemoduleofIndustrialrobotsisintroducedbytakingthe50kg-loadedindustrialrobot傩aninstance．t

6、heneachmoduleofindustrialrobotsisdescribedindetailcombiningspecifice~am-plesaboutthesuect．Through3Dmodelingbasedonsolidworkscombiningstructurepe~rmanceanalysisbasedonANSYS，a50kg-IoadedindustrialrobotisconstructedtorealizereconfigurableofindustrialrobotsKeywords：Reconfigurable；Mo

7、dular；Robot；Solidworks；ANSYS中图分类号：TH16，TP242．2文献标识码：A1引言可重构模块化工业机器人系统设计的主要内容是模块的划分和模块的设计，模块的划分既要考虑可重构模块化工业机器人工业机器人技术是一门综合了多种学科最新研究成果，集的应用范围，工件特点和性能，同时模块本身也要符合以下几条中了大量的智力和资金，对各个技术领域和社会经济生活具有广基本原则：泛影响和巨大效益的高新技术，是当今科学技术发展最为活跃的(1)模块应满足可重构模块化机器人的构形要求；(2)模块一个领域。我国工业机器人从2O世纪80年代初开始研发，经

8、过应具有规划、推理、决策能力；(3)模块应具有通讯、协商能力；(4)多年的发展其技术与结构已经非常成熟。然而传统的工业机器人模块应具有完成特定运动和动作的驱动能力；(5)每个模块在满都是根据特定的应用范围来开发的，虽然对那些任务明确的工业足要求的条件下应具有最小重量和；(6)每个模块可以快速连接应用来讲这种机器人已经足够满足实际需要，然而由于市场全球到任意其它的模块上。化的竞争，工业机器人的应用范围要求越来越广，而每种工业机可重构化工业机器人本体构建时，根据需要，选用上述五种器人的构形仅能适应一定的有限范围。因此工业机器人的柔性不模块中的不同构型有机结

9、合，这种集成不仅是机械结构按一定坐能满足市场变化的要求。解决这一问题的方法就是开发可重构工标系