| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 | 第11-13页 |
| 1.2 搬运机器人研究现状及发展趋势 | 第13-15页 |
| 1.2.1 搬运机器人国内外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.2 搬运机器人发展趋势 | 第14-15页 |
| 1.3 本课题主要研究内容 | 第15-17页 |
| 2 搬运机器人的总体方案设计 | 第17-25页 |
| 2.1 机器人应用环境及参数要求 | 第17-18页 |
| 2.1.1 实际应用环境 | 第17页 |
| 2.1.2 任务空间分析及相关技术参数 | 第17-18页 |
| 2.2 机械臂的运动形式选择 | 第18-20页 |
| 2.2.1 机械手常见运动形式 | 第18-19页 |
| 2.2.2 本文搬运机器人的运动形式确定 | 第19-20页 |
| 2.3 新型搬运机器人自由度的确定 | 第20-21页 |
| 2.4 整机基本结构的确定 | 第21-24页 |
| 2.4.1 国外常见码垛机器人结构 | 第21-22页 |
| 2.4.2 本文搬运机器人的基本结构 | 第22-24页 |
| 2.5 本章小结 | 第24-25页 |
| 3 搬运机器人的运动学及动力学分析 | 第25-47页 |
| 3.1 机器人的正运动学分析 | 第25-29页 |
| 3.1.1 机器人主要机构运动分析 | 第25-27页 |
| 3.1.2 机器人位置解分析计算 | 第27-28页 |
| 3.1.3 机器人主要机构速度分析计算 | 第28页 |
| 3.1.4 机器人主要机构加速度分析计算 | 第28-29页 |
| 3.2 机器人的逆运动学分析 | 第29-31页 |
| 3.2.1 位移逆分析计算 | 第30页 |
| 3.2.2 速度逆分析计算 | 第30-31页 |
| 3.3 机器人工作空间分析 | 第31-33页 |
| 3.3.1 空间分析方法介绍 | 第31页 |
| 3.3.2 搬运机器人工作空间分析 | 第31-33页 |
| 3.4 机器人动力学分析 | 第33-38页 |
| 3.4.1 动力学分析方法介绍 | 第34页 |
| 3.4.2 机器人受力情况分析 | 第34-36页 |
| 3.4.3 机器人动态静力学建模 | 第36-38页 |
| 3.5 机器人减速器和伺服电机的确定 | 第38-46页 |
| 3.5.1 工业机器人对伺服电机及减速器的要求 | 第38-39页 |
| 3.5.2 常用伺服电机和减速器的选型方法 | 第39-41页 |
| 3.5.3 机器人驱动轴伺服电机和减速器的选型 | 第41-44页 |
| 3.5.4 回转支承的选型 | 第44-46页 |
| 3.6 本章小结 | 第46-47页 |
| 4 搬运机器人的本体机械结构设计 | 第47-60页 |
| 4.1 搬运机器人机械结构设计注意事项 | 第47页 |
| 4.2 常见减速器在机器人中的安装 | 第47-48页 |
| 4.3 新型物料搬运机器人的机械结构 | 第48-53页 |
| 4.3.1 三维建模软件Solid Works简介 | 第48页 |
| 4.3.2 机器人整体三维建模 | 第48-50页 |
| 4.3.3 机器人回转部件机械结构 | 第50页 |
| 4.3.4 驱动轴J2、J3的机械结构 | 第50-51页 |
| 4.3.5 机器人主臂、前臂的机械结构 | 第51-53页 |
| 4.4 搬运机器人抓取器的结构设计 | 第53-58页 |
| 4.4.1 抓取器的设计要求 | 第53-54页 |
| 4.4.2 抓取器的本体机械结构设计 | 第54-56页 |
| 4.4.3 气缸选型计算 | 第56-58页 |
| 4.4.4 气动抓取器实物 | 第58页 |
| 4.5 本章小结 | 第58-60页 |
| 5 搬运机器人关键零部件的有限元分析 | 第60-83页 |
| 5.1 有限元分析理论概述 | 第60-63页 |
| 5.1.1 ANSYS Workbench软件的介绍 | 第60-61页 |
| 5.1.2 静力学有限元分析原理 | 第61-62页 |
| 5.1.3 动力学有限元分析原理 | 第62-63页 |
| 5.2 机器人手腕的校核 | 第63-66页 |
| 5.3 机器人主臂的校核 | 第66-70页 |
| 5.4 机器人前臂的模态分析 | 第70-74页 |
| 5.4.1 导入模型并划分网格 | 第70-71页 |
| 5.4.2 加载并求解模态 | 第71-74页 |
| 5.5 抓取器关键构件的有限元分析及结构优化改进 | 第74-82页 |
| 5.5.1 支撑梁的有限元分析 | 第74-77页 |
| 5.5.2 支撑梁结构的优化改进 | 第77-79页 |
| 5.5.3 支撑梁的疲劳分析 | 第79-82页 |
| 5.6 本章小结 | 第82-83页 |
| 6 搬运机器人的轨迹规划与ADAMS仿真分析 | 第83-105页 |
| 6.1 机器人轨迹规划 | 第83-89页 |
| 6.1.1 轨迹规划需考虑的问题 | 第83-84页 |
| 6.1.2 关节轨迹的插值计算法 | 第84-88页 |
| 6.1.3 关节空间轨迹的生成 | 第88页 |
| 6.1.4 机器人工作路径规划及MATLAB数据处理程序 | 第88-89页 |
| 6.2 建立模型及ADAMS参数设置 | 第89-96页 |
| 6.2.1 ADAMS分析软件概述 | 第89-90页 |
| 6.2.2 建模、设置参数及加载 | 第90-92页 |
| 6.2.3 驱动关节角的样条曲线 | 第92-94页 |
| 6.2.4 CUBSPL函数的运用 | 第94-96页 |
| 6.3 机器人运动学仿真结果 | 第96-101页 |
| 6.3.1 驱动关节角的仿真曲线 | 第96-97页 |
| 6.3.2 机器人末端点的位置仿真曲线 | 第97-98页 |
| 6.3.3 机器人末端点的速度仿真曲线 | 第98-99页 |
| 6.3.4 机器人末端点的加速度仿真曲线 | 第99-101页 |
| 6.4 机器人动力学仿真结果 | 第101-103页 |
| 6.4.1 机器人驱动关节的扭矩仿真曲线 | 第101-102页 |
| 6.4.2 机器人驱动关节的功率仿真曲线 | 第102-103页 |
| 6.5 本章小结 | 第103-105页 |
| 7 结论与展望 | 第105-107页 |
| 7.1 课题总结 | 第105-106页 |
| 7.2 课题展望 | 第106-107页 |
| 参考文献 | 第107-111页 |
| 附录A 攻读学位期间发表学术论文目录 | 第111-113页 |
| 附录B 运动轨迹上关键点对应的关节角数据 | 第113-117页 |
| 致谢 | 第117页 |
