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机器人样机设计制造及振动测试

李柳林  
【摘要】:工业机器人是用于现代柔性生产加工的重要设备,本论文主要针对中小型企业的需求,设计并制造出一种符合性能要求的通用型机器人本体样机,对样机进行振动测试,文中所做工作对机器人本体的设计制造研究有一定的指导意义。 在机器人本体设计过程中大量使用计算机模拟仿真技术,本文运用ANSYS优化模块对机器人的手臂进行轻量化优化。用参数化设计语言(APDL)建立手臂的模型,选定手臂宽度和厚度为设计变量,在满足手臂刚度条件下,尽可能的减少手臂的质量。文中分析机器人样机制造的设计思路和各关键部件的加工工艺,得到保证样机制造精度的几种有效方法。 文中介绍了尺寸链常用计算方法和提高产品装配精度的几种装配方法。在Matlab中用蒙特卡洛法模拟计算机器人大臂组的装配尺寸链封闭环根据计算的结果应用合适的装配方式确定其装配精度要求。文中还建立机器人振动测试系统,对样机的两种不同位姿进行振动实验,得到机器人在两种不同位姿下的各阶模态固有频率。


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