【摘 要】
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随着科学技术的不断发展和提高,人们对汽车表面喷涂质量要求越来越高。现代汽车工业当中对汽车进行喷涂的多数是串联构型的机械臂,与串联机构相比,并联机构具有结构简单、承
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随着科学技术的不断发展和提高,人们对汽车表面喷涂质量要求越来越高。现代汽车工业当中对汽车进行喷涂的多数是串联构型的机械臂,与串联机构相比,并联机构具有结构简单、承重比大、无累积误差、响应速度快等优点,所以选择一种并联构型机械臂对汽车表面进行高质量喷涂,从而满足人们的需求。本文将一种并联机构2-RPU/SPR作为喷涂机构的基座,对其进行相关研究与分析,具体研究内容包括如下几方面:一、运动学相关参数求解。运用螺旋理论求解机构运动螺旋系,得到机构的转动和移动特性以及自由度数,将其与Kutzbach-Grübler公式求解的自由数进行比较。求解机构的位置逆解并运用Matlab软件对其进行仿真分析。利用位置逆解求解该机构的运动学雅克比矩阵并运用Matlab软件求解其具体的数学模型。对机构的转角进行计算分析。二、并联机构2-RPU/SPR的静力学研究。对并联机构2-RPU/SPR静力学进行理论分析,求解得到其静力学数学模型。运用Workbench软件对Pro/E中创建的机构三维模型进行静力学仿真分析,找出机构静力学受力满足点和危险点。三、多目标优化性能指标的建立。将并联机构工作空间、运动学灵巧性、刚度、最大承载能力和最小承载能力作为多目标优化性能指标,分析并建立其局部和全局性能指标。四、多目标优化。运用Isight软件内部封装的多目标优化方法NSGA-Ⅱ对并联机构2-RPU/SPR进行多目标优化,并对其优化结果进行分析。五、并联机构6sigma稳健性分析和优化。Isight软件集成Optimization多目标优化模块、Six Sigma质量分析模块和Matlab模块,引入噪声因子,对多目标优化推荐最优解进行6Sigma稳健性分析和优化。
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