發(fā)布時間：2024-06-02 21:05

　　碼垛機(jī)器人是集機(jī)械、計算機(jī)控制、傳感技術(shù)、人工智能等多學(xué)科為一體的一種智能化裝備。它能集成在生產(chǎn)線上的任意段,實現(xiàn)產(chǎn)品的快速獲取、搬運、裝箱、堆垛、拆垛等作業(yè)。近幾年,我國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的開發(fā)和研究達(dá)到了一定水平,碼垛機(jī)器人技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。碼垛機(jī)器人的作業(yè)任務(wù)主要是依靠機(jī)械臂協(xié)作完成,因此,機(jī)械臂的性能對整個碼垛機(jī)器人的工作性能有著非常重要的影響。目前機(jī)械臂設(shè)計主要依靠類比和經(jīng)驗的方法,經(jīng)常面對的一個問題是結(jié)構(gòu)笨重、材料富余量大,導(dǎo)致平臺承載能力不強(qiáng)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)因能在改善剛度、減輕重量的同時降低材料使用率,在機(jī)械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有較大的研究價值。本文以紙箱碼垛機(jī)器人為例,通過運動學(xué)仿真獲取機(jī)械臂在工作中的受力特征,使用有限元技術(shù)確定關(guān)鍵零部件的輕量化空間,采用拓?fù)鋬?yōu)化、多目標(biāo)尺寸優(yōu)化技術(shù)實現(xiàn)關(guān)鍵零部件的輕量化。本文的主要研究內(nèi)容包括如下四部分:(1)建立碼垛機(jī)器人的三維模型,對其進(jìn)行動力學(xué)仿真,獲取實際工作過程中的危險位置;(2)建立碼垛機(jī)器人有限元模型,對其進(jìn)行靜動態(tài)特性分析,得到了碼垛機(jī)器人關(guān)鍵零部件大臂和小臂的輕量化空間,為結(jié)構(gòu)優(yōu)化奠定基礎(chǔ);(3)對碼垛機(jī)器人的大臂和小臂...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 課題來源
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 碼垛機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        1.3.2 碼垛機(jī)器人結(jié)構(gòu)輕量化研究現(xiàn)狀
        1.3.3 拓?fù)鋬?yōu)化研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容與方法
第2章 基于ADAMS的碼垛機(jī)器人動力學(xué)分析
    2.1 碼垛機(jī)器人基本結(jié)構(gòu)
    2.2 ADAMS軟件簡介
    2.3 建立機(jī)器人虛擬樣機(jī)
        2.3.1 模型簡化
        2.3.2 模型導(dǎo)入ADAMS
        2.3.3 約束與驅(qū)動
        2.3.4 模型運動極限位置的設(shè)定
    2.4 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析
        2.4.1 大臂動力學(xué)分析
        2.4.2 小臂動力學(xué)分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 碼垛機(jī)器人輕量化空間分析
    3.1 有限元基礎(chǔ)
    3.2 ANSYS軟件簡介
    3.3 有限元模型的建立
        3.3.1 定義材料屬性
        3.3.2 劃分網(wǎng)格
        3.3.3 邊界條件的設(shè)置
    3.4 靜態(tài)特性分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 碼垛機(jī)器人拓?fù)鋬?yōu)化研究
    4.1 Hyperworks拓?fù)鋬?yōu)化概述
    4.2 拓?fù)鋬?yōu)化空間分析
    4.3 拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型
    4.4 拓?fù)鋬?yōu)化分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 碼垛機(jī)械臂的多目標(biāo)尺寸優(yōu)化
    5.1 尺寸優(yōu)化概述
    5.2 參數(shù)化建模
    5.3 靈敏度分析
    5.4 小臂多目標(biāo)尺寸優(yōu)化
        5.4.1 小臂的DOE試驗設(shè)計
        5.4.2 小臂的響應(yīng)面擬合
        5.4.3 小臂的多目標(biāo)優(yōu)化求解
    5.5 大臂的多目標(biāo)尺寸優(yōu)化
        5.5.1 多目標(biāo)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
        5.5.2 多目標(biāo)優(yōu)化求解
    5.6 大臂與小臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計結(jié)果分析與對比
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3987779