机械手静态误差分析及动态误差初探

摘要

随着人类文明的不断提高和科技的发展,机械手逐渐在人类社会中不断得到发展,本文以机械手为分析对象,从静态误差和动态误差两方面对机械手进行精度分析,并分析了其在各种因素下的综合误差。本文的主要内容包括:
　　1、基于M-DH模型建立运动学模型,并在运动学模型基础上建立机械手静态误差模型,分析了杆件的角度误差、长度误差以及各杆件误差对机械手末端的静态误差影响。分析表明角度误差对机械手的误差影响较大,长度误差影响小。因此,为了使机械手的位姿精度得到提高,应该减少机械手的角度误差。
　　2、将机械手杆件上的惯性力、离心力、重力等当作外力,整个系统认为是静力系统。运用有限元法分析杆件的弹性变形,从而建立机械手的动态误差模型。运用Matlab编程分析动态误差曲线图,分析了角度误差和各杆件误差对机械手动态误差的影响,为目前高速和轻质的机械手的设计提供指导。
　　3、综合分析影响机械手精度的静态误差以及动态误差,分析出在多种影响因素下的机械手综合误差情况。分析可知,通过控制机械手的静态误差的方向,在一定程度上减少动态误差的影响,从而提高机械手末端的精度。
　　4、对由多种因素影响引起的机械手综合位姿误差进行补偿分析,利用摄动误差补偿法及其原理建立误差补偿模型。通过仿真求得运动变量的补偿量和补偿后新的机械手的误差值,并对该方法的可行性进行了比较好的验证。

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第一章 绪论

§1-1 课题的背景及意义

§1-2 影响机械手位姿精度的主要因素

§1-3 国内外研究现状

§1-4 本文的研究内容

第二章 机械手运动学与动力学研究

§2-1 引言

§2-2 机械手运动学分析

§2-3 机械手动力分析

§2-4 机械手微分运动

§2-5 本章小结

第三章 机械手静态位姿误差分析

§3-1 引言

§3-2 机械手静态误差建模方法

§3-3 机械手的静态误差分析

§3-4 机械手静态误差影响度分析

§3-5 本章小结

第四章 多因素影响下机械手位姿误差分析

§4-1 引言

§4-2 连杆柔性引起的机械手动态误差分析

§4-3 机械手动态误差影响度分析

§4-4 机械手末端的综合误差

§4-5 本章小结

第五章 机械手位姿误差补偿

§5-1 引言

§5-2 机械手位姿误差补偿方法分析

§5-3 机械手位姿误差补偿原理

§5-4 机械手位姿误差补偿

§5-5 本章小结

第六章 结论与展望

参考文献

致谢