工业DELTA并联机器人极限负载工况性能研究

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工业机器人运动控制精度性能是衡量工业机器人性能优良的关键指标之一。运动控制精度越高,工业机器人的性能就越好,出现的误差就越小,能够极大提高生产效率和能量利用率以及节约成本。然而,当工业机器人工作在重负载工况时,运动控制将会受到较大的影响,特别是工作在极限负载工况下时,运动控制精度将变得极差。为了提高工业机器人的在极限负载工况下的运动控制精度,本文以DELTA并联机器人为研究对象,研究了极限负载工况对机器人性能的影响。主要工作如下:  首先,本文建立了测试极限负载工况对DELTA并联机器人末端位移和三个驱动关节转角影响的测试原理。采用直线插补算法,梯形速度控制策略对测试路径进行规划。根据建立的测试原理,路径规划搭建测试平台。  其次,本文建立DELTA机器人运动学正解模型和基于上述搭建的测试平台,进行极限负载对DELTA并联机器人末端跟随位移影响的测试,发现极限负载对DELTA并联机器人末端位移跟随误差的影响规律。针对该规律进行深入分析,总结出极限负载工况对DELTA并联机器人末端位移影响的规律。并通过测试,验证了该规律的正确性。同时本文建立DELTA机器人运动学逆解模型和基于上述搭建的测试平台,进行了极限负载对DELTA并联机器人驱动关节转角影响测试,得出极限负载工况对DELTA并联机器人三个驱动关节产生巨大影响结论。  然后,为了全面分析上述极限负载工况对DELTA并联机器人性能的影响,本文提出了综合评价模型和对应的综合评价因子,同时这也是本文的主要创新点。综合评价模型将极限负载工况对DELTA并联机器人性能的影响进行数学建模,方便后面章节的研究;综合评价因子将极限负载对DELTA并联机器人性能的影响数量化,直观形象的表示出极限负载工况对DELTA并联机器人性能的影响程度。  最后,根据上述建立的综合评价模型,本文用MATLAB分别对条件数,扰动系数,动力学负载评价指标,综合评价因子,驱动功率和末端位移跟踪误差进行编程测试。对条件数,扰动系数,动力学负载评价指标,综合评价因子的测试结果表明,本文建立的综合评价模型和综合评价因子是正确合理的。对驱动功率和末端位移跟踪误差进行测试的结果表明,本文建立的综合评价模型和综合评价因子应用在极限负载工况对DELTA并联机器人性能的影响是合理的。
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