论文部分内容阅读
机器人是当今工业的重要组成部分,它们能够精确地执行各种各样的任务和操作,并且无需人们工作时所需的安全措施和舒适的工作条件。机器人虽然已经被广泛使用,而且越来越受到人们的重视,然而机器人确实还没有一个统一的严格准确的定义。一般地说,可以定义机器人是由程序控制的,具有人或生物的某些功能,可以代替人进行工作的机器。串联机器人是杆件和关节为串联连接的机器人,一般为常用的工业机器人,可以用来实现搬运、装配等操作功能。 运动可靠性是不同于强度或寿命可靠性的一个新的机构学研究领域,是可靠性技术在机械工程中应用的新课题。运动可靠性是研究机构在规定的使用条件下,在规定的使用期内,准确、及时和协调地完成规定的运动的能力,当使用概率来度量这一能力时,就是运动可靠度,它是衡量各种机械系统运动质量好坏的重要指标之一。 本文研究内容为串联机器人的运动可靠性仿真。以工业上常用的6自由度转动关节PUMA560机器人作为研究对象,以世界上最具权威的虚拟样机仿真软件ADAMS作为分析平台,以微软公司开发的具有强大计算功能和界面编辑功能的VC++作为计算工具,在考虑杆件尺寸误差、同时考虑杆件尺寸误差和关节间隙误差两种情况下,仿真分析机器人末端操作手的位移、速度和加速度的运动可靠性问题,并与不考虑误差时的仿真相比较,分析随机误差对机器人运动性能的影响。 本文是基于这样的假设来研究的:机器人具有足够的刚度,即不考虑杆件弹性变形对机器人末端运动性能的影响。 首先,利用ADAMS/View模块的几何图形库建立该串联机器人的运动学及动力学仿真模型;接着,使用ADAMS/View的参数化功能参数化机器人杆长尺寸、间隙大小、驱动输入以及运动;然后使用ADAMS语言编制机器人运动可靠性仿真程序,调用ADAMS/Solver模块执行程序并循环仿真,获取仿真结果数据;最后,调用VC++编写的运算程序处理仿真结果数据,计算机器人运动可靠度,分析机器人各运动参数的变化,衡量两种随机误差对机器人运动可靠性的影响程度。