【摘 要】
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RV减速器是工业机器人的重要组成部件,其传动误差会直接导致机器人末端的位姿精度误差。RV减速器中齿轮接触面之间的滑动造成的磨损是导致其精度下降的主要原因。本文以某型号的搬运机器人为研究对象,结合摩擦磨损理论,运用有限元、运动学分析及机器人DH模型,将齿轮磨损造成的转角误差应用到机器人中,并分析其对机器人末端位姿精度的影响,使其形成一种有效的分析方法。本文主要完成了以下几项工作:（1）依据RV减速器
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RV减速器是工业机器人的重要组成部件,其传动误差会直接导致机器人末端的位姿精度误差。RV减速器中齿轮接触面之间的滑动造成的磨损是导致其精度下降的主要原因。本文以某型号的搬运机器人为研究对象,结合摩擦磨损理论,运用有限元、运动学分析及机器人DH模型,将齿轮磨损造成的转角误差应用到机器人中,并分析其对机器人末端位姿精度的影响,使其形成一种有效的分析方法。本文主要完成了以下几项工作:（1）依据RV减速器的结构和功能,分析确定了磨损是RV减速器的主要失效形式;根据摩擦磨损的理论,选择了磨损量的计算模型,确定了齿轮磨损后非渐开线齿廓的形状。（2）基于Pro/E参数化方法建立标准齿轮的模型以及依据HyperMesh的节点位置可调整功能建立磨损齿轮的模型,运用HyperMesh划分网格,利用ABAQUS进行齿轮的非线性接触分析,得到了标准齿轮和磨损齿轮的接触应力和法向力,利用赫兹公式验证了模型的正确性,得到了齿轮多次磨损的法向力和磨损量的三维关系,拟合出了磨损量的变化规律。（3）根据建立的标准齿轮和磨损齿轮的模型,运用ADAMS进行运动学仿真,得到了齿轮各个模型的转角曲线,确定了齿轮磨损造成的转角误差。（4）依据选取的某型号搬运工业机器人为对象,建立了 D-H模型,将ADAMS运动学分析的多个齿轮模型的转角误差结果应用到机器人位姿误差模型中,将所选关节的误差转角通过连杆间坐标变换传递机器人末端,达到解决关节角的变化对末端位姿精度的分析的目的。本文考虑RV减速器齿轮的磨损,利用有限元分析其齿廓变化导致的法向力变化,得到磨损量的变化来建立下一次磨损齿轮模型,将磨损导致的转角误差应用到机器人位姿精度的分析中,形成了一种行之有效的研究方法,具有重要的理论意义和工程应用价值。
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