【摘 要】
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随着中国建筑装饰行业与高端智能机器人行业的飞速发展,对改善传统室内装修建筑的工作方式进行改善的需求变得越来越迫切。本文根据工作需求设计了一款应用于贴瓷砖机器人系统中的六自由度贴瓷砖机器人并对其进行了相关分析,主要内容如下:（1）在研究国内外同类机器人的基础上,设计了一款由模块关节组成的六自由度串联机器人,并利用SolidWorks软件建立贴瓷砖机器人的整体三维模型,确定传动系统及驱动系统的设备零件
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随着中国建筑装饰行业与高端智能机器人行业的飞速发展,对改善传统室内装修建筑的工作方式进行改善的需求变得越来越迫切。本文根据工作需求设计了一款应用于贴瓷砖机器人系统中的六自由度贴瓷砖机器人并对其进行了相关分析,主要内容如下:（1）在研究国内外同类机器人的基础上,设计了一款由模块关节组成的六自由度串联机器人,并利用SolidWorks软件建立贴瓷砖机器人的整体三维模型,确定传动系统及驱动系统的设备零件类型及型号并阐述设计思路。（2）利用D-H方法建立机器人的运动学方程,并在运动学方程的基础上求解机器人的雅克比矩阵。利用MATLAB插件Robotics toolbox机器人工具箱编写程序并验证运动学方程的正确性。应用MATLAB软件中的for函数取一定的步长遍历关节的转动空间,进一步遍历整个机器人工作空间,验证工作空间满足设计要求。（3）建立机器人结构尺寸优化的优化模型,应用精英机制的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）多目标函数优化算法对优化模型进行优化,确定结构尺寸的最优解并确定机器人的最优结构。（4）在考虑连杆形变的情况下对机器人整体刚度进行数学建模分析。利用叠加原理将考虑关节刚度的笛卡尔刚度矩阵与考虑连杆形变的机器人末端变形叠加得到机器人整体刚度矩阵模型。（5）利用有限元分析软件ANSYS对机器人关节的整个传动系统和连杆进行有限元分析,利用分析结果对关键零件的强度和变形进行分析,验证了零件满足强度要求和设计要求。
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