并联拾放机器人参数化设计及模态分析

摘要

并联机器人已经逐渐应用于许多自动化生产的工厂中，尤其是某些特定的场合，如材料输送、快速拾放、机械加工、包装等。本课题以将并联机器人应用于食品包装生产中的块状食品的拾放操作等工业场合为应用背景，研究一种可以快速拾取传送带上的豆腐干，并将其放入包装膜内的并联拾放机器人。当机器人拾放豆腐干的尺寸或者排数改变时，机器人拾放操作空间也将随之变化，相应的机器人的整机尺寸就要随之变动。为了避免因整机尺寸改变时就要对并联拾放机器人进行重新建模的繁琐重复工作，本论文对并联拾放机器人进行参数化设计及模态分析，研究内容如下：
　　设计机器人参数化设计流程，构建参数化设计软件界面总体方案。研究并联拾放机器人的位置正反解，根据运动学正解计算工作空间。
　　基于C++与MATLAB混合编程原理，建立并联拾放机器人正反解参数化软件平台。根据并联拾放机器人主动臂和从动臂长及动静平台半径尺寸，通过正解计算并联拾放机器人的拾放工作空间；根据并联拾放机器人机构参数和豆腐干拾放位置要求，通过反解计算并联拾放机器人电机输出转角大小。
　　基于Pro/E三维软件的二次开发工具Pro/TOOLKIT，建立并联拾放机器人三维模型参数化软件平台。研究并联拾放机器人关键零件参数化及机器人整机三维模型参数化；创建数据库，把参数化设计后的并联拾放机器人的存储位置及文件名保存到数据库中。
　　针对参数化设计后的并联拾放机器人进行模态分析，得出并联拾放机器人的固有频率与振型，通过模态分析研究机器人整机设计中的薄弱部分，进而提出结构改进建议。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 并联拾放机器人研究现状及发展趋势

1.3 机械产品参数化设计研究现状及发展趋势

1.4 本文主要研究内容

第二章 并联拾放机器人参数化设计方案设计

2.1 引言

2.2并联拾放机器人参数化设计总体方案设计

2.3并联拾放机器人的运动学正反解和工作空间研究

2.4本章小结

第三章 并联拾放机器人正反解参数化软件平台设计

3.1 引言

3.2 并联拾放机器人正反解参数化软件平台总体结构

3.3 并联拾放机器人正解模块研究

3.4 并联拾放机器人反解模块研究

3.6 本章小结

第四章 并联拾放机器人三维模型参数化设计

4.1 引言

4.2 并联拾放机器人三维模型参数化总体构建

4.3 并联拾放机器人三维模型参数化相关研究

4.4 本章小结

第五章 并联拾放机器人模态分析

5.1 引言

5.2 并联拾放机器人模态分析原理

5.3 并联拾放机器人整机模态分析

5.4 本章小结

第六章 结论

研究主要获得了如下成果：

今后展望：

参考文献

致谢