论文部分内容阅读
可重构机器人关节是可重构机器人的重要部件,其性能好坏将直接影响到可重构机器人整体性能的优劣。若能得到动态性能较好的液压关节,不但可重构机器人的整体性能得到大的提升,而且更便于控制,故对可重构机器人关节特性的研究具有十分重要的意义。目前,可重构机器人关节研究中还存在许多问题,如运动耦合、运动不够平稳、输出力矩小、关节尺寸大,及液压关节的密封性不够好等。针对以上问题,本文设计了一种三自由度可重构液压自伺服运动解耦关节。本文主要研究内容:(1)设计了一种径向配油的单叶片液压自伺服摆动缸,对整个结构进行Pro/E建模,建立了相关动力学模型,并利用遗传算法对其进行结构优化,最终设计出一种关节尺寸小、输出力矩大、便于加工及动态特性较好的单叶片液压自伺服摆动缸。(2)本文对比分析三种密封类型:间隙密封、O型密封条密封以及门型密封条密封,通过Pro/E分别建立三种密封下的流场模型,利用FLUENT对三种流场进行对比分析,最终找出了密封效果最优的密封件。(3)设计出了一种具有运动解耦且工作空间大的三自由度可重构液压自伺服关节,分析了该三关节的解耦性条件,并对其进行ADAMS的解耦性分析验证及工作空间的仿真分析。(4)利用ANSYS Workbench对三自由度可重构液压自伺服运动解耦关节关键零部件及整体三关节进行模态分析,对比分析了关键零部件及整体三关节的各阶固有频率及振型,并获得了它们的共振特性。