中文摘要 | 第4-5页 |
Abstract | 第5-6页 |
第一章 绪论 | 第9-18页 |
1.1 研究背景及意义 | 第9-10页 |
1.2 国内外机械臂的轻量化研究现状 | 第10-16页 |
1.2.1 驱动系统轻量化 | 第10-12页 |
1.2.2 结构轻量化 | 第12-14页 |
1.2.3 材料轻量化 | 第14-16页 |
1.3 课题来源、拟解决的关键问题 | 第16-17页 |
1.3.1 课题来源 | 第16页 |
1.3.2 拟解决的关键问题 | 第16-17页 |
1.4 主要研究内容 | 第17-18页 |
第二章 机械臂整体设计方案与混合结构确立 | 第18-32页 |
2.1 机械臂设计指标 | 第18页 |
2.2 机械臂构型设计 | 第18-19页 |
2.3 混合结构机械臂整体设计方案 | 第19-30页 |
2.3.1 材料选择方案 | 第19-20页 |
2.3.2 连杆设计方案 | 第20-21页 |
2.3.3 关节壳设计方案 | 第21-29页 |
2.3.4 关节驱动系统设计方案 | 第29页 |
2.3.5 混合结构确立与连接方案 | 第29-30页 |
2.4 混合结构机械臂的轻量化实现 | 第30-31页 |
2.5 本章小结 | 第31-32页 |
第三章 机械臂数学模型及混合结构分析 | 第32-46页 |
3.1 机械臂运动学 | 第32-36页 |
3.1.1 机械臂位姿描述 | 第32-33页 |
3.1.2 D-H参数法 | 第33-36页 |
3.2 机械臂动力学 | 第36页 |
3.3 整体有限元分析模型 | 第36-38页 |
3.4 混合结构层压板力学分析 | 第38-43页 |
3.4.1 层压板本构 | 第38-41页 |
3.4.2 层压板失效准则 | 第41-42页 |
3.4.3 渐进损伤分析 | 第42-43页 |
3.5 混合结构胶层分析 | 第43-45页 |
3.6 本章小结 | 第45-46页 |
第四章 机械臂混合结构轻量化设计 | 第46-76页 |
4.1 混合结构机械臂初始模型 | 第46-47页 |
4.2 混合结构机械臂优化模型 | 第47-52页 |
4.2.1 设计变量的选取 | 第47-49页 |
4.2.2 约束条件的确定 | 第49-50页 |
4.2.3 目标函数与优化数学模型确立 | 第50-52页 |
4.3 ABAQUS 二次开发建模和分析 | 第52-53页 |
4.4 基于 modeFRONTIER 优化流程实现 | 第53-55页 |
4.5 四自由度混合结构机械臂算例 | 第55-65页 |
4.5.1 连杆长度确定 | 第55-57页 |
4.5.2 驱动系统参数确定 | 第57-59页 |
4.5.3 优化模型确定和有限元模型建立 | 第59-62页 |
4.5.4 优化结果分析 | 第62-65页 |
4.6 关节驱动能力校验 | 第65-70页 |
4.7 连杆渐进失效分析及校验 | 第70-75页 |
4.7.1 用户子程序算例验证 | 第71-73页 |
4.7.2 上臂失效校验 | 第73-75页 |
4.8 本章小结 | 第75-76页 |
第五章 混合结构机械臂系统实验测试 | 第76-93页 |
5.1 混合结构机械臂系统搭建 | 第76-78页 |
5.1.1 样机制造 | 第76-77页 |
5.1.2 控制平台构建 | 第77-78页 |
5.2 混合结构机械臂静态性能测试 | 第78-80页 |
5.2.1 性能指标选择 | 第78页 |
5.2.2 静刚度测试 | 第78-80页 |
5.3 混合结构机械臂动态性能测试 | 第80-92页 |
5.3.1 机械臂本体模态分析 | 第80-84页 |
5.3.2 机械臂末端振动测量 | 第84-86页 |
5.3.3 机械臂动力参数测量 | 第86-88页 |
5.3.4 关节温度分析验证 | 第88-92页 |
5.4 本章小结 | 第92-93页 |
第六章 总结和展望 | 第93-95页 |
6.1 全文总结 | 第93-94页 |
6.2 研究的不足与展望 | 第94-95页 |
致谢 | 第95-96页 |
参考文献 | 第96-100页 |
在攻读硕士学位期间获得的科研成果 | 第100页 |