一种四自由度螺栓拧紧机器人的研制

目录

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 螺纹连接装配的研究现状

1.2.1 螺纹连接拧紧工具研究现状

1.2.2 螺栓拧紧机器人研究现状

1.3 螺纹联接主要拧紧策略

1.4 本文的主要研究内容

2 螺栓拧紧机器人运动分析与轨迹规划

2.1 四自由度螺栓拧紧机器人总体方案设计

2.1.1 机器人总体方案

2.1.2 机器人螺栓拧紧方案

2.1.3 机器人构型方案

2.2 螺栓拧紧机器人运动学分析

2.2.1 齐次坐标变换

2.2.2 机器人正运动学分析

2.2.3 机器人逆运动学分析

2.2.4 机器人工作空间分析

2.2.5 机器人雅可比矩阵

2.2.6 机器人的奇异性分析

2.3 机器人运动学仿真

2.3.1 机器人模型建立

2.3.2 机器人正运动学仿真

2.3.3 机器人逆运动学仿真

2.4 机器人轨迹规划及仿真

2.4.1 机器人五次多项式轨迹规划

2.4.2 机器人轨迹规划仿真分析

2.5 机器人动力学分析

2.6 本章小结

3 机器人机械结构系统设计

3.1 机器人结构总体方案设计

3.1.1 机器人驱动方案确定

3.1.2 机器人传动方案确定

3.1.3 机器人基本技术参数

3.2 机器人本体结构设计

3.2.1 机器人末端旋转加移动关节设计

3.2.2 机器人大臂及小臂回转关节设计

3.2.3 机器人末端拧紧结构设计

3.3 机器人主要零部件选型与计算

3.3.1 伺服电机及减速器选型计算

3.3.2 滚珠螺杆花键轴组件选型

3.3.3 同步带选型计算

3.3.4 弹簧设计计算

3.3.5 电磁离合器电磁制动器选型

3.4 机器人关键零部件有限元分析

3.5 机器人本体三维模型及机器人样机开发

3.6 本章小结

4 机器人控制系统设计

4.1 机器人控制系统总体方案设计

4.2 机器人硬件控制系统设计

4.2.1 电气控制系统设计

4.2.2 机器人电气控制柜搭建

4.3 机器人控制系统调试

4.3.1 电机参数的设置

4.3.2 PID参数调节

4.4 机器人软件控制系统设计

4.4.1 软件平台总体设计

4.4.2 软件平台开发环境

4.4.3 上下位机的通讯

4.4.4 软件各功能模块开发

4.5 机器人螺栓拧紧控制模式介绍

4.5.1 机器人扭矩法拧紧控制模式

4.5.2 机器人扭矩-转角法拧紧控制模式

4.5.3 机器人屈服点法拧紧控制模式

4.5.4 机器人螺栓伸长量法拧紧控制模式

4.6 螺栓拧紧实验

4.6.1扭矩拧紧控制法实验

4.6.2扭矩-转角拧紧控制法实验

4.6.3屈服点拧紧控制法实验

4.6.4螺栓伸长量拧紧控制法实验

4.7 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及专利