六自由度工业机器人本体结构设计及运动学分析.pdf

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1、六自由度工业机器人本体结构设计及运动学分析StructureDesignandKinematicsAnalysisofIndustrialRobotwithSixAxes姓2014年4月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：徐儒Zol

2、r．年厂月Jo日学位论文版权使用授权书mJlllllllllllllLllllllLHlllIM．．IY2537589江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江

3、苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密学位论文作者签名：衔：伟201Lf,年‘月Jo日指导教师签名：J7≯7r吒年易月卜日江苏大学工程硕士学位论文摘要工业机器人是机械技术和电子技术相结合的高科技产品。对实现制动化生产线、提高劳动生产率、改善产品质量起着巨大的推动作用。本文采用交流伺服电动机驱动，摆线针式减速器和谐波减速器传动的方案。根据空间分布和工作要求，对电动机、减速器等标准件进行选型，基于模块化的概念完成了六自由度工业机器人的本体结构设计。同时，运用D．H矩阵表示法，建立了六自由度焊接机器人的正运动学方程，并采用ADMAS软件进行了运动学分析，为样机结

4、构设计提供了理论依据。针对机器人的结构特点，分析了影响机器人末端位置定位的误差源，采用微分变换法推导了机器人的标定误差模型，并用最小二乘法对误差模型进行了求解，验证了机器人标定误差模型的可行性。在建立的误差标定模型的基础上，利用激光跟踪仪对六自由度机器人进行了标定实验，通过对数据处理和实验结果的分析，对六自由度机器人的运动学参数误差进行了补偿，提高了机器人的绝对定位精度。最后对机器人大臂进行ANSYS模态分析，研究其动态特性，为针对发现的薄弱环节对各模块或零件进行改进提供了前提条件。关键词：工业机器人，运动学，误差模型，标定，模态分析六自由度工业机器人本体结

5、构设计及运动学分析ABSTRACTAnindustryrobotisakindofhi曲一techproductscombinedbymechanicaltechnologyandelectronictechnology．Industryrobotsplaysasignificantroleinautomatedproductionlinestoincreaseproductivity,improveproductquality．Therefore，industryrobotsarewidelyusedinvariousfields．Inconsiderat

6、ionofvariousconditions，thespatiallayoutandtheworkrequirementswasreferencedtoselectrobotofthestandardpartsandmodular-designmethodologyWasutilizedtodesignthemechanism．Itmainlydevelopsthematrixoftherobot’SpositionandattitudeusingthemethodofD-H，andachievestheforwardkinematicalequationo

7、frobotmanipulator，andsolvesthebackwardkinematicalequationofrobotmanipulatorbythemethodofseparatingposition．akinematicanalysisoftheprototypestructureisdesignedtoprovideatheoreticalbasisbyADMAS．Aimingattherobot’Sgeometricalstructure，theerrorsourcesinfluencingtherobot’Sabsoluteaccurac

8、yareanalyzed．Adoptingthedi