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《基于Matlab與ADAMS的機械臂運動學(xué)建模與仿真.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、機械工程師MECHANlCALENGINEER基于Ma們ab與ADAMS的機械臂運動學(xué)建模與仿真王濤。吳良凱。王春麗。孫建濱(山東科技大學(xué)機械電子工程學(xué)院，山東青島266590)摘要：為實現(xiàn)機械臂在工作過程中的自動化，以及提高機械臂在實際應(yīng)用中的定位精度，基于修正后的D—H法對機械臂進行了運動學(xué)正解理論推導(dǎo)，進而求解出機械臂的雅可比矩陣。分別通過Matlab理論計算與ADAMS虛擬樣機仿真得到機構(gòu)末端的位移變化曲線，驗證了所建運動學(xué)理論模型的正確性。該研究不僅為機械臂的自動化設(shè)計和精確定位提供了理論指導(dǎo)，也為機械臂的受力分析提供了參考。關(guān)鍵詞：機械臂：運動學(xué)正
2、解；自動化；Matlab；ADAMS；雅可比矩陣中圖分類號：TP3917；TH21文獻標志碼：A文章編號：1002—2333(2017)01—0058—03KinematicsModelingandSimulationofMechanicalArmBasedonMatlabandADAMSWANGTao，WULiangkai，WANGChunli，SUNJianbin(Collegeofmechanicalandelectronicengineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao26659
3、0，China)Abstract：Inordertoachievetheautomationoftheworkpieceon—streamandimprovethepositionalaccuracyofthemechanicalarminpracticalapplication，thispaperanalyzesthekinematicspositivesolutionofmechanicalarmbasedontheaajustedD—Hmethod．a(chǎn)ndsolvestheJacobimatrixofthemechanicalarm．Displaceme
4、n{curvesoftheagencyendexecutorareobtainedusingMatlabtheoreticalcalculationandADAMSvirtualprototypingsimulationCorrectnessofthekinematicsmodelisverified．Thisresearchcannotonlyprovidetheoreticalbasisforautomationdesignandaccuratepositioningbutalsoprovidereferencefortheforceanalysisoft
5、hemechanicalarm．Keywords：mechanicalarm；forwardkinematics；automation；Matlab；ADAMS：Jacobimatrix0引言平衡機械臂是機械生產(chǎn)過程中應(yīng)用最廣泛的助力工具之一，對于一些勞動強度大、危險性比較高、實現(xiàn)精確移動定位的工藝生產(chǎn)流程環(huán)節(jié)中，平衡機械臂彌補了這些缺陷，幫助人類完成艱難、危險以及大量重復(fù)性勞動工作，提高了勞動生產(chǎn)率，完善了產(chǎn)品質(zhì)量㈣。對機械臂的運動學(xué)分析【3]，為機械臂的自動化設(shè)計以及精確定位提供理論基礎(chǔ)。1氣動平衡機械臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計機械臂又稱助力器、平衡吊和省力吊具，是～種
6、無重力手動搬運機構(gòu)。根據(jù)機械臂結(jié)構(gòu)形式分為軟索型和硬臂型兩種形式。硬臂式機械臂應(yīng)用場合是有轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生且無法使用氣動平衡吊或軟索式的情況。硬臂式機械臂又分為懸掛式和立柱式。懸掛式一般用在地面空間有限的情況下，立柱式一般用于部件自下而上組裝以及廠房高度有限的情況下[4,7J。根據(jù)實際需要，本論文分析的對象選擇立柱式硬臂型機械臂，如圖1所示。目前為止，市場上的機械臂以助力和平衡為主，可實現(xiàn)自動化的機械臂很少，因此在平衡機械臂的基礎(chǔ)上加入自動化，實現(xiàn)在固定工作崗位既可以輔助工人進行復(fù)雜工作，又可實現(xiàn)簡單重復(fù)性工作的自動化。根據(jù)機械臂驅(qū)動方式不同，分為純機械傳動、液壓、氣
7、動和電動4種方式圈。從工作效率、運行環(huán)境、經(jīng)濟成本以及工作效率等方面進行綜合考慮，該機械臂選擇氣動驅(qū)動方式。2機械臂的運動學(xué)分析[12]李學(xué)斌，朱學(xué)康．潛艇耐壓圓柱殼的多目標優(yōu)化設(shè)計[J]．中國造船，2009，50(1)：10—18．[13]于彥江，張志剛，徐行，等．深海耐壓儀器艙的設(shè)計[J]．海洋技術(shù)，2010，29(2)：33—35．[14]潘治．深海潛器耐壓圓柱殼結(jié)構(gòu)計算和校核方法研究[J]I海洋技術(shù)，2008，27(2)：83—87．[15]黃加強，陳杰．寬扁型環(huán)肋骨圓柱殼強度和穩(wěn)定性分析[J]艦船科學(xué)技術(shù)，2015，37(9)：7—11．(編輯明濤)
8、作者簡介：昊正偉(1981一)，男，碩
