原创《六自由度装配机械手设计与运动学求解》：该文是关于自由度论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
摘 要：结合对自动化装配线的应用对象,选定了机械手所要实现的功能.首先,给出了装配机械手的总体方案,总体方案包括机械手本体组成和自由度的分配.确定了机械手各杆臂长度以及各关节的转角范围.其次,对六自由度机械手具体结构进行了建模、虚拟装配,并对部分关键零件进行强度校核.然后,建立了六自由度机械手的运动模型,利用DH参数法建立了运动模型的各个关节的坐标,并确定各关节的DH参数,利用Matlab软件对机械手的运动学正解、逆解进行了计算与验算,结果表明了所建立模型的正确性与合理性.其设计理念对以后关节型工业机械手的设计有一定的参考和应用价值.
关键词：六自由度装配机械手；建模；虚拟装配；运动学建模
中图分类号：TP241.3文献标志码：A
Abstract：The joint based manipulator has received growing attention by designers and users owing to its wider tasking area, flexibility of movement and compact construction features. Considering the application of automatic assembly line, the required functions of manipulator are selected. Firstly, the overall designing scheme of the assembly manipulator is given, and the overall scheme includes the main components of assembly manipulator and allcation degrees of freedom. The jib length of industrial manipulator and the angle rang of each joint are determined. And then, the specific structure of 6DOF manipulator is designed, modeled and virtually assemblied. Meanwhile, the strength of some key parts is also checked.Finally, the kinematic model of the 6DOF manipulator is established. Each joint motion model coordinate is established by using DH parameter, and DH parameters of each joint are determined. The kinematics normal and inverse solutions of the assembly manipulator are calculated and checked by using Matlab, and the results show that the established model is reasonable and correct. The design philosophy has some reference and application value for designing the joint industrial manipulator.
Key words：six degree of freedom assembly manipulator； modeling； virtual assembling； kinematic modeling
机器人（机械手）是集机械、控制、电子、传感器、计算机、人工智能等多学科先进技术于一体的现造业重要的自动化装备[1].机器人的诞生能够提高生产率以及改善工作环境.因此对机械手的研究意义重大.国内外许多学者已对机械手建模、优化设计、控制、运动学及动力学仿真等方面做了大量的研究工作[216].其中,刘淑英等针对五自由度机械手,基于Lagrange方程建立了五自由度机械手的动力学模型,通过UG建立实体仿真模型,利用UG与ADAMS良好的接口直接导入ADAMS建立了虚拟样机,并且进行了动力学仿真,得出了各关节转角和关节力矩的关系曲线,分析了末端机械手速度对各关节力矩、角速度和角加速度的影响,这对提高机械手的设计性能、减少研发时间提供了帮助,并为机械手的控制分析打下了基础[2].张明辉等对并联机械手动力学仿真进行了研究并通过运动学和动力学仿真模型,为进一步对机械手的设计与分析奠定了基础[3].文献[4]对六自由度并联机器人运动学设计与解耦方面进行了研究.YOU等对机器人的动态和控制性能进行了优化设计,优化结果表明了所设计的结构的合理性[5].本文的研究正是基于某企业自动化装配线对机器人的功能需求而开展的,首先对装配机械手的总体结构进行了设计,包括机械手本体组成和自由度的分配.然后对各个部分进行了三维建模及虚拟装配,并对部分关键零件进行强度校核.最后,建立了六自由度机械手的运动模型,利用DH参数法建立了运动模型的各个关节的坐标,并确定各关节的DH参数,利用Matlab对机械手的运动学正解、逆解进行了计算与验算,结果表明了所建立模型的正确性与合理性,为下一步研究机械手的智能控制提供了设计参数.
1六自由度装配机械手机械本体的总体设计方案
1.1应用背景
根据某企业的需求,本文设计的机械手所要做的工作是完成箱体表面上6个螺母的装配,6个螺母的位置如图1所示.
最后回到螺母源处再取6个螺母,进行下次装配,如此循环.
自由度论文参考资料：
结论：六自由度装配机械手设计与运动学求解为适合不知如何写自由度方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于自由度论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
