某型工业机器人结构有限元分析和优化
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-24页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外发展现状 | 第11-13页 |
| 1.3 运动学和动力学研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3.1 运动学建模研究现状及方法 | 第13-14页 |
| 1.3.2 运动学及动力学仿真现状 | 第14-15页 |
| 1.4 结构优化与拓扑优化研究方法 | 第15-22页 |
| 1.4.1 结构优化 | 第15-17页 |
| 1.4.2 拓扑优化研究方法及应用 | 第17-20页 |
| 1.4.3 拓扑优化典型算例介绍 | 第20-22页 |
| 1.4.4 机器人优化研究现状 | 第22页 |
| 1.5 本文研究的主要内容 | 第22-24页 |
| 第二章 工业机器人的运动学分析 | 第24-34页 |
| 2.1 引言 | 第24页 |
| 2.2 机器人结构模型 | 第24-25页 |
| 2.3 机器人运动学 | 第25-27页 |
| 2.3.1 机器人运动方程的表示方法 | 第25页 |
| 2.3.2 机器人模型的D-H建立方法 | 第25-26页 |
| 2.3.3 相邻连杆的齐次变换矩阵 | 第26-27页 |
| 2.4 机器人的正运动学方程 | 第27-30页 |
| 2.4.1 机器人连杆坐标系的建立 | 第27-28页 |
| 2.4.2 机器人运动学方程 | 第28-30页 |
| 2.5 机器人的逆运动学分析 | 第30-32页 |
| 2.6 本章小结 | 第32-34页 |
| 第三章 机器人动力学分析及仿真 | 第34-44页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 六自由度工业机器人动力学分析 | 第34-37页 |
| 3.2.1 拉格朗日方程 | 第34-35页 |
| 3.2.2 六自由度工业机器人系统动力学方程 | 第35-37页 |
| 3.3 工业机器人动力学仿真分析 | 第37-42页 |
| 3.4 本章小结 | 第42-44页 |
| 第四章 关键部件的最大刚度拓扑优化 | 第44-70页 |
| 4.1 引言 | 第44-45页 |
| 4.2 关键部件静力有限元分析 | 第45-53页 |
| 4.2.1 静力分析几何模型 | 第45-47页 |
| 4.2.2 底座静力分析 | 第47-48页 |
| 4.2.3 大臂静力分析 | 第48-50页 |
| 4.2.4 小臂静力分析 | 第50-53页 |
| 4.3 拓扑优化静态单目标数学模型 | 第53-55页 |
| 4.3.1 静态单目标数学模型 | 第53-54页 |
| 4.3.2 敏度分析 | 第54-55页 |
| 4.4 关键部件的最大刚度拓扑优化 | 第55-69页 |
| 4.4.1 不同工况下铸造型大臂最大刚度拓扑优化 | 第55-59页 |
| 4.4.2 不同工况下焊接型大臂最大刚度拓扑优化 | 第59-62页 |
| 4.4.3 不同工况下铸造型小臂最大刚度拓扑优化 | 第62-65页 |
| 4.4.4 不同工况下焊接型小臂最大刚度拓扑优化 | 第65-69页 |
| 4.4.5 底座最大刚度拓扑优化 | 第69页 |
| 4.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 第五章 关键部件最大刚度和基频的拓扑优化 | 第70-98页 |
| 5.1 关键部件的频率分析 | 第70-71页 |
| 5.2 拓扑优化静动态多目标数学模型 | 第71-73页 |
| 5.2.1 多目标数学模型 | 第71-72页 |
| 5.2.2 敏度分析 | 第72-73页 |
| 5.3 关键部件的最大刚度和基频的拓扑优化 | 第73-83页 |
| 5.3.1 不同工况下的铸造型大臂拓扑优化 | 第73-75页 |
| 5.3.2 不同工况下的焊接型大臂拓扑优化 | 第75-78页 |
| 5.3.3 不同工况下的铸造型小臂拓扑优化 | 第78-80页 |
| 5.3.4 不同工况下的焊接型小臂拓扑优化 | 第80-83页 |
| 5.3.5 底座最大刚度和基频的拓扑优化 | 第83页 |
| 5.4 关键部件二次设计与有限元分析 | 第83-96页 |
| 5.4.1 大臂的二次设计与有限元分析比较 | 第83-89页 |
| 5.4.2 小臂的二次设计与有限元分析比较 | 第89-93页 |
| 5.4.3 底座的二次设计与有限元分析比较 | 第93-96页 |
| 5.5 本章小结 | 第96-98页 |
| 第六章 结论与展望 | 第98-100页 |
| 6.1 结论 | 第98-99页 |
| 6.2 展望 | 第99-100页 |
| 参考文献 | 第100-104页 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 | 第104-106页 |
| 致谢 | 第106页 |
