RP型柔性机器人操作臂动力学建模与振动特性研究

来源 :浙江理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:angelboy8100
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
RP(Rotation-Parallel)型柔性机器人因具有高速、轻型、集成化等优点被广泛应用于工业生产,它由螺栓结合部、执行机构等关键部件组成。其中,螺栓结合部作为机械系统(移动基座和柔性臂杆)的连接部件,执行机构(电机和柔性臂杆)作为复杂的机电耦合系统,均对柔性操作臂的振动特性有着较大影响,而且螺栓结合部的存在进一步强化了系统间耦合效应,故研究RP型柔性机器人操作臂的振动特性具有十分重要的意义。基于RP型柔性机器人结构特征构建其动力学模型。利用Hamilton变分原理,分别推导了柔性臂杆在旋转与直线两种运动下的动力学方程,并通过ADAMS对两种运动方式下柔性臂杆的振动特征进行了模拟分析。建立了RP型柔性机器人物理实验模型,对两种运动方式下柔性臂杆的振动特性进行实验检测并与虚拟样机的分析结果进行对比验证。对柔性操作臂螺栓结合部振动特性进行研究。依据螺栓结合部的结构特征,采用弹簧单元对其进行等效建模,基于赫兹接触理论推导结合面载荷与刚度参数之间的理论计算公式。借助ANSYS探究螺栓预紧力、螺栓直径、螺栓组数目以及螺栓排列方式等对螺栓结合部固有频率和振型特性的影响规律,为研究不同结合条件下柔性臂杆的振动特性提供理论参考依据。分析机械与电磁系统在互相耦合效应下柔性臂杆的振动特性。基于全局机电耦合效应与Lagrange-Maxwell推导了机电耦合系统动力学方程。利用虚拟仿真平台分析了电机输出端以及移动基座的速度特性,得到了机电耦合效应对机械系统振动特性的影响规律,并通过Matlab/Simulink与Adams/Controls实现了虚拟样机的联合仿真,分析了机电耦合效应下柔性臂杆的振动特性。提出实验平台总体设计方案,采用STM32作为下位机,PC机作为上位机,JY61P加速度传感器用于振动信号检测,搭建了RP型柔性机器人操作臂物理实验平台。基于Lab VIEW设计了振动数据信号采集程序和监控界面,根据实验数据分析了移动机座和柔性臂杆振动特性,验证了理论研究成果。
其他文献
织物作为日常生活中广泛使用的材料,具有很高的实用价值。织物瑕疵直接影响纺织产品的品质,由于纺织质量要求的不断提高,在纺织工业中,织物图像识别技术逐渐取代传统的人工目检。特征提取作为织物识别的关键步骤,能否从织物图像数据中挑选出对织物识别最有价值的特征,将直接影响其分类性能。线性判别分析(Linear Discriminant Analysis,LDA)是特征提取中最为经典的一种方法,但存在小样本奇
学位
绘本的英语为“picture book”,在中国台湾称为“图画书”,欧洲、日本、中国台湾等地区绘本行业较为成熟,近二三十年这种特殊的书籍形式在我国大陆兴起,境内绘本如雨后春笋般大量出现,其中故事类绘本深受儿童喜爱。本次毕业设计研究绘本叙事理论,研究国内外绘本,并分析其叙事性,由此逐渐确立毕业设计绘本的脚本与绘本编排。绘本因其叙事性使故事内容在观感上、视觉上、情感上具有感染力,受众为儿童的绘本在叙事
学位
电连接器是航天设备和武器系统中不可或缺的电子元器件,负责电信号的传输,装备系统对电连接器提出的功能要求包括接触性能、绝缘性能和密封性能完好,目前大多数研究均聚焦于电连接器接触性能和绝缘性能的可靠性开展,对于密封性能的研究很少涉及。若电连接器密封件发生失效,会使其抵御环境能力变差,难以满足装备系统提出的功能要求和可靠性要求,本文以电连接器用聚氨酯胶密封件为研究对象,开展贮存环境下密封件的性能退化规律
学位
穴盘精量播种育苗因其用种量少、秧苗质量高等优点成为机械化种植的重要环节之一。气力滚筒式排种器利用气流进行充种、携种、清种和投种,是目前穴盘精量播种的主要方式。对于大多数蔬菜花卉类种子,因其外形不规则、流动性差,导致充种效果不佳,影响播种效率。本文针对扁平形种子,提出了一种气吹供种方式,通过气流疏松种群,研究其最佳充种效果,主要内容如下:(1)阐述气力滚筒式排种器原理,提出气吹供种方式,设计气动控制
学位
语言中的时间一直是语言学研究的焦点,而关系从句的时间解读情况复杂、语义灵活,值得进一步关注和研究。本研究对比分析英汉关系从句的时间解释,以解明英汉两种语言如何解读主句和关系从句之间的时间关系,并比较两种语言解读方式的异同,以便帮助外语教学和进一步的理论研究。本研究以现代汉语自然语料为基础,系统地分析了主句(MC)与从句(RC)事件之间时间关系的影响因素。本文首先介绍了英汉关系从句时间解读的先行研究
学位
近年来,组织内外的环境正在发生巨大变化,外加疫情等突发事件的影响,大学生就业形式日益严峻。对大学生而言,提前对自我和职业环境进行充分的探索是有效应对当前不确定性较大的就业环境的关键手段之一。同时,大学生职业生涯探索也是当前职业研究领域的一个重要课题。本研究聚焦大学生的职业使命感与心理资本,通过量化研究与质性研究相结合的方法,探究二者对大学生职业生涯探索的作用路径和具体影响。具体而言,研究一选取了5
学位
通过传统自组装方法制备聚离子液体纳米粒子步骤繁琐,固含量低,不利于工业应用。然而,聚合诱导自组装(PISA)技术拥有制备简单、固含量高、分子量分布窄、聚合条件温和等优点,更适用于生产实践。聚合诱导自组装能在聚合的同时进行原位自组装,通过调节聚合物的聚合度和交联剂的添加量可以得到不同形貌的纳米粒子。聚离子液体(PILs)是指主链或侧链包含有离子液体单元的聚合物,在能源器件、催化、CO2捕获、光纤传感
学位
碳纤维复合增强材料作为新型材料之一,具有较高的比强度、比模量,并且具有耐高温,耐腐蚀,导电性好等特点,广泛应用于航空航天、纺织、医学等领域。对碳纤维复合增强材料的损伤检测,是碳纤维复合增强材料研究领域的重要研究方向。近年来,电阻抗断层成像技术在碳纤维复合增强材料的损伤检测中越来越受到重视。电阻抗断层成像是一种无损检测技术。目前在碳纤维复合增强材料上运用电阻抗断层成像技术的研究,所使用的复合材料形状
学位
人脸替换是指在保持人物身份的前提下,将源图像中的人脸融合到目标图像。与其他人脸图像处理任务相比,人脸替换领域更加开放,在隐私保护、影视制作、虚拟现实等领域都有着广泛的应用。为使替换后人脸图像具有真实感,在人脸替换过程中,不仅要考虑人脸的姿态、表情,还需考虑复杂的环境光照。本文提出了一种基于三维重建的人脸合成与替换方法,实现了自动化的人脸替换。在替换过程中分别针对不同人脸姿态、表情、遮挡和外部环境的
学位
2,2-双(4-羟基苯基)丙烷,简称双酚A,是环氧树脂、苯并噁嗪等热固性树脂的主要原料前驱体。双酚A由石油化工产品合成,且实验结果证明双酚A能够对人体内分泌系统造成不可逆伤害。目前高分子化学工业领域大量双酚A的合成与应用不仅面临石油资源逐渐减少的挑战,而且因其毒性形成的环境问题日渐深刻。4,4-双(4-羟苯基)戊酸,也被称作双酚酸,是由生物基平台化合物乙酰丙酸衍生的一种可再生化合物,具有类似于双酚
学位