六自由度机械臂关节模块化技术研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 本课题研究的背景、目的和内容 | 第11-12页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第11-12页 |
| 1.1.2 课题研究目的 | 第12页 |
| 1.1.3 课题研究内容 | 第12页 |
| 1.2 模块化关节国内外现状 | 第12-20页 |
| 1.2.1 模块化机器人简介 | 第12-13页 |
| 1.2.2 国外模块化关节的发展现状 | 第13-18页 |
| 1.2.3 国内模块化关节的研究现状 | 第18-20页 |
| 1.3 模块化关节现状的分析及展望 | 第20-21页 |
| 第2章 关节模块化技术研究 | 第21-40页 |
| 2.1 模块化关节设计指标 | 第21页 |
| 2.2 关节模块化技术实现方法 | 第21-23页 |
| 2.3 模块化关节单元参数化设计 | 第23-37页 |
| 2.3.1 动力源的选择 | 第23-24页 |
| 2.3.2 驱动方式的选择 | 第24-28页 |
| 2.3.3 传动方式的选择 | 第28-30页 |
| 2.3.4 失电保护装置设计 | 第30-31页 |
| 2.3.5 轴承的选择 | 第31-32页 |
| 2.3.6 力矩传感器的设计 | 第32-34页 |
| 2.3.7 电机罩的设计 | 第34-35页 |
| 2.3.8 传动支撑的设计 | 第35-36页 |
| 2.3.9 轴承支撑与固定方法设计 | 第36-37页 |
| 2.4 模块化关节总体装配图 | 第37-38页 |
| 2.5 模块化关节接.设计 | 第38页 |
| 2.6 模块化关节布线设计 | 第38-40页 |
| 第3章 六自由度机械臂模块化实现方法 | 第40-53页 |
| 3.1 多自由度机械臂模块化设计思想 | 第40页 |
| 3.2 六自由度机械臂的基本技术参数 | 第40-42页 |
| 3.2.1 自由度的确定 | 第40页 |
| 3.2.2 工作空间的确定 | 第40-41页 |
| 3.2.3 有效负载的确定 | 第41页 |
| 3.2.4 运动速度的确定 | 第41页 |
| 3.2.5 运动精度的确定 | 第41-42页 |
| 3.3 六自由度机械臂方案选择 | 第42-46页 |
| 3.3.1 机械臂的结构形式 | 第42-44页 |
| 3.3.2 机械臂的设计方案 | 第44-46页 |
| 3.4 六自由度机械臂总体结构 | 第46-48页 |
| 3.5 六自由度机械臂关节电机、减速器选型方法 | 第48-53页 |
| 3.5.1 各关节力矩估算 | 第48-51页 |
| 3.5.2 各关节电机功率估算 | 第51-52页 |
| 3.5.3 各关节电机、减速器选型 | 第52-53页 |
| 第4章 六自由度机械臂运动学分析 | 第53-68页 |
| 4.1 运动学概述 | 第53页 |
| 4.2 正运动学分析 | 第53-58页 |
| 4.2.1 坐标系的建立 | 第53-54页 |
| 4.2.2 变换矩阵的建立 | 第54-55页 |
| 4.2.3 正运动学求解 | 第55-57页 |
| 4.2.4 ~0T_6矩阵的验证 | 第57-58页 |
| 4.3 逆运动学分析 | 第58-62页 |
| 4.3.1 逆运动学解的一般性问题 | 第58-59页 |
| 4.3.2 逆运动学求解过程 | 第59-62页 |
| 4.4 雅可比矩阵的建立 | 第62-68页 |
| 4.4.1 雅可比矩阵的定义 | 第62-63页 |
| 4.4.2 雅可比矩阵的构造方法 | 第63-64页 |
| 4.4.3 雅可比矩阵的求解 | 第64-68页 |
| 第5章 六自由度机械臂动力学分析及仿真 | 第68-88页 |
| 5.1 动力学概述 | 第68-69页 |
| 5.2 动力学方程的建立 | 第69-71页 |
| 5.3 基于Adams的六自由度机械臂动力学仿真 | 第71-82页 |
| 5.3.1 Adams软件简介 | 第71-72页 |
| 5.3.2 动力学仿真的前置处理 | 第72-75页 |
| 5.3.3 各关节角速度的测量 | 第75-76页 |
| 5.3.4 各关节动能的测量 | 第76-77页 |
| 5.3.5 各关节力和力矩的测量 | 第77-80页 |
| 5.3.6 各关节功率的计算 | 第80-82页 |
| 5.4 典型零件有限元分析 | 第82-88页 |
| 5.4.1 ANASYS软件简介 | 第82-83页 |
| 5.4.2 材料参数的确定 | 第83-84页 |
| 5.4.3 关键零件的强度分析 | 第84-88页 |
| 结论与展望 | 第88-90页 |
| 研究工作总结 | 第88-89页 |
| 工作展望 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-93页 |
| 附录 | 第93-104页 |
| 附录A 关节 1、2、3 力和力矩仿真数据表 | 第93-98页 |
| 附录B 关节 4、5、6 力和力矩仿真数据表 | 第98-104页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第104-105页 |
| 致谢 | 第105页 |
