基于动力学的HMD80型码垛机器人结构优化设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题来源与研究意义 | 第10-12页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.1.2 码垛机器人的应用前景及研究意义 | 第10-11页 |
| 1.1.3 机器人优化设计的研究意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外码垛机器人发展现状 | 第12-14页 |
| 1.3 机器人结构优化设计国内外研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3.1 机器人的结构优化类型概述 | 第14-15页 |
| 1.3.2 机器人的性能评价指标概述 | 第15页 |
| 1.3.3 优化算法概述 | 第15-16页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第16-18页 |
| 第2章 机器人系统建模与分析 | 第18-32页 |
| 2.1 机构分析 | 第18-19页 |
| 2.2 运动学数学建模 | 第19-23页 |
| 2.2.1 垂直和水平移动关节运动学方程的建立 | 第19-20页 |
| 2.2.2 动态基坐标系运动学方程的建立 | 第20-22页 |
| 2.2.3 末端执行器运动学方程的建立 | 第22-23页 |
| 2.3 虚拟样机的构建 | 第23-24页 |
| 2.3.1 SolidWorks三维模型的建立 | 第23页 |
| 2.3.2 ADAMS仿真模型的建立 | 第23-24页 |
| 2.4 动力学数学建模 | 第24-31页 |
| 2.4.1 拉格朗日动力学建模方法简述 | 第24-25页 |
| 2.4.2 各部件变换矩阵的建立 | 第25-30页 |
| 2.4.3 各部件的质量参数 | 第30页 |
| 2.4.4 动力学方程 | 第30-31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 平面运动机构的尺寸优化设计 | 第32-52页 |
| 3.1 目标函数的建立 | 第32-40页 |
| 3.1.1 设计变量的选取 | 第32页 |
| 3.1.2 各部件动力学模型简化类型分类 | 第32-33页 |
| 3.1.3 第二类部件简化模型质量属性的建模方法 | 第33-37页 |
| 3.1.4 各部件坐标变换矩阵的建立 | 第37-38页 |
| 3.1.5 目标函数的建立 | 第38-40页 |
| 3.2 约束条件的设定 | 第40-47页 |
| 3.2.1 性能指标约束 | 第40-43页 |
| 3.2.2 关节内力幅值约束 | 第43-47页 |
| 3.3 基于遗传算法的优化模型求解 | 第47-49页 |
| 3.4 优化结果分析 | 第49-50页 |
| 3.5 本章小结 | 第50-52页 |
| 第4章 平衡机构的设计及小臂侧板的拓扑优化 | 第52-61页 |
| 4.1 平衡机构的设计 | 第52-55页 |
| 4.1.1 偏重力分析 | 第52-53页 |
| 4.1.2 弹簧参数的设计 | 第53-55页 |
| 4.2 小臂侧板的拓扑优化 | 第55-60页 |
| 4.2.1 机器人的静刚度分析 | 第55-56页 |
| 4.2.2 小臂侧板的优化设计 | 第56-58页 |
| 4.2.3 小臂侧板的刚度对比 | 第58页 |
| 4.2.4 机器人模态的分析对比 | 第58-60页 |
| 4.3 本章小结 | 第60-61页 |
| 第5章 仿真与实验验证 | 第61-71页 |
| 5.1 动力学数学模型正确性的验证 | 第61-66页 |
| 5.1.1 仿真验证 | 第61-62页 |
| 5.1.2 实验验证 | 第62-66页 |
| 5.2 平面机构尺寸优化设计有效性的验证 | 第66-69页 |
| 5.2.1 ADAMS仿真模型的建立 | 第66-67页 |
| 5.2.2 优化前后仿真结果的对比 | 第67-69页 |
| 5.3 弹簧平衡机构有效性的验证 | 第69-70页 |
| 5.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 结论 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-76页 |
| 附录 | 第76-78页 |
| 致谢 | 第78页 |
