一种新型4自由度并联机器人设计与开发

《一种新型4自由度并联机器人设计与开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ中国第—所现代大学ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５硕士学位论文学科专业：机械工程作者姓名：高验指导教师：王攀峰副研究员天津大学研究生院２０１５年１２月天津大学硕士学位论文一种新型4自由度并联机器人设计与开发DesignandDevelopmentofaNovel4-DOFParallelRobot学科专业：机械工程作者姓名：高骏指导教师：王攀峰副研究员天津大学机械工程学院二零一五年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作和取得的

2、研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证一书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研宂所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：％签字日期｛年／么月＾日学位论文版权使用授权书、使用学位论文的规定本学位论文作者完全了解天津大学有关保留。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、。同意学校，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存汇编以供查阅和借阅向国家有关部门

3、或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）：学位论文作者签名：导师签名■签字曰期：年日签字日期少年ｄ月Ｉ月丨５夂日厂＞丨中文摘要论文密切结合食品、医药、电子、轻工等领域自动化生产线高速轻载搬运作业需求，设计和开发一种基于新型动平台结构的4自由度高速并联机器人。在运动学与动力学分析的基础上，论文重点研究了该机器人的动力尺度优化方法，并开展了样机控制系统的硬件设计和软件开发等研究工作。全文取得如下成果：在动平台结构设计方面，提出一种利用双螺旋齿轮传动原理实现末端执行器转动的动平台结构。与同类机器

4、人动平台相比，具有结构紧凑、质量轻和刚性高的特点，特别是双螺旋齿轮差动传动方式可显著提升该机器人的角度定位精度。在尺度优化设计方面，在运动学和动力学分析的基础上，根据惯性项和速度项对单支链关节驱动力矩的贡献构建出两类刚体动力学性能评价指标，以链内和链间压力角为约束条件，刚体动力学性能指标为目标函数，开展了高速并联机器人动力尺度优化设计，保证了机器人在作业空间中获得优良的运动学和刚体动力学性能。在控制系统开发方面，以DTP7-P示教器为人机界面，多轴运动控制器PMACclipper为控制系统核心，设计出高速并联机器人控制系统硬件。基于运动学分

5、析开发出可供控制器底层实时调用的运动学算法模块，在此基础上，完成底层逻辑控制软件以及运动控制程序的开发。运用LabVIEW开发出高速机器人的示教操作应用软件，并基于以太网通讯方式实现操作软件与控制器的通讯。以上研究成果已应用于4自由度高速并联机器人的样机开发。关键词：并联机器人；尺度综合；控制系统开发IAbstractDrivenbytheexhaustiveneedsfromfood,medicine,electronics,andlightindustry,wherepick-and-placeoperationsatveryhighs

6、peedaretheessentialrequirement,thisdissertationdesignedanddevelopeda4-DOFhigh-speedparallelrobotbasedonnewmovingplatformstructure.Itmainlystudiesthedynamicscaleoptimizationmethodoftherobotbasedontheanalysisofkinematicsanddynamics,andthendesignedthehardwareandsoftwareoftheo

7、ftheprototypecontrolsystem.Thefollowingachievementshavebeenacquired:Anewmovingplatformwasproposedfora4-DOFhigh-speedparallelrobot,whichcangenerateSCARAmotions,byusingthedoublehelixgeartransmissiontorealizetherotationoftheeffector.Comparedwiththesimilarrobotmovingplatform,i

8、thasthecharacteristicsofcompactstructure,lightweightandhighrigidity,especiallythedoublehe