基于Pro/E和ADAMS软件的少自由度并联机器人运动学和动力学分析

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并联机器人是新兴的先进技术,从一出现就引起国内外众多学者的关注,并联机器人技术已经从理论研究走向实际应用。并联机器人具有刚度大、承载能力强、精度高、自重负荷比小、动力性能好等优点,已被广泛应用于化妆品、食品和药品包装以及电子产品的装配等领域。少自由度并联机器人已成为机器人机械学的研究热点之一。Delta并联机器人是最典型的空间三自由度移动的并联机构,其整体结构简单、紧凑,驱动部分均布于固定平台,这些特点使它具有良好的运动学和动力学特性。大量的实践证明,Delta机构是迄今为止设计最成功的并联机构之一。本文以Delta三自由度并联机器人为研究对象,基于Pro/E和ADAMS软件对其运动学及动力学进行研究。首先,介绍了机器人的研究现状,并对少自由度并联机器人研究现状进行了分析;然后,通过分析Delta三自由度机器人结构,建立了雅可比矩阵,分析求解其运动学反解,并基于ADAMS软件得到其正解,同时进行了空间奇异位形分析及动力学反解方程的推导及数值仿真。应用Pro/E软件建立机器人物理模型,将此模型通过MECHANISM/Pro导入ADAMS软件中进行运动学和动力学仿真分析,得到其模型的动力学输入、输出曲线图,这对于开发基于ADAMS软件高效求解器的通用机器人设计和控制软件系统有很重要的意义。
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