六自由度并联机器人机构简图

三自由度并联机器人设计

一、上平台设计：

(1)新建：打开solidworks软件，进入界面以后点击新建，选择

新建“零件”。

(2)草图绘制，选择前视基准面，进入草图绘制界面。

(3)绘制草图：

●使用多边形工具绘制正三角形。

●绘制R=50的圆作为构造线，用直线连接三角形定点和圆心作为

构造线上，以两构造线的交点为圆心，绘制R=5的小圆，并使用圆周陈列，阵列角度为120度，形成1个小圆。

。

●再如图画出图中的矩形，剪去不必要的线，尺寸如图

word文档可自由复制编辑

再使用一次圆周陈列，在三角形的三个角上形成相同的矩形框。（4）使用特征工具栏中的拉伸，拉伸后形成的实体如图

：

(4)在拉伸后的实体上的一个面上画一个如图的两个矩形。

word文档可自由复制编辑

(5)如图拉伸20mm

，

(6)做出如图草图，尺寸见图示：

word文档可自由复制编辑

(7)拉伸2mm

，结果如图示：

word文档可自由复制编辑

（8）在图示面上，用实体引用工具引用上图绘制的半圆，并画一半

：

径为5mm的园，圆心与半圆圆心重合，如图示

word文档可自由复制编辑

word 文档 可自由复制编辑

二、下平台设计：

草图绘制正三角形时，同上平台 的做法，做一半径为100mm 的圆，其他做法参考上平台，尺寸如图示

：

第33卷　第1期　　　　　　　　　　　　三自由度并联机器人动力学及仿真　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　25文章编号:1004-2539(2009)01-0025-03

三自由度并联机器人动力学及仿真

(湖南农业大学工学院,　湖南长沙　410128)　陈文凯　莫亚武

摘要　利用雅可比矩阵建立了一种三自由度并联机器人(3-RSR)动平台的外力、外力矩、惯性力、惯性力矩和重力到驱动关节的映射关系,在合理的假设基础上,运用牛顿欧拉动力学方程得到了动力学数学模型。并且基于虚拟样机技术,利用ADAMS软件对三自由度并联机器人进行动力学仿真。结果表明,用动力学模型计算的驱动力矩值和仿真结果一致,动力学模型精度较高,将其作为驱动力矩控制设计的基础是可行的。

关键词　并联机器人　动力学模型　仿真

台的瞬时螺旋＄C可以表示为一个5个瞬时螺旋的线

性组合。

＄C=β1,i,i+β2,2iiβ4,i＄4,i+

＄5,i(i)

Tωωω,[,,,CxyzCx,Cy,Cz]。

用＄＄＄＄＄r,1,i表示＄1,i、2,i、3,i、4,i、5,i五螺旋

系的一个反螺旋。根据共面两线矢互为反螺旋[3],列

出过Pi矢量＄1,i和点Gi组成的平面方程以及过Qi的

矢量＄5,i的直

第33卷　第1期　　　　　　　　　　　　三自由度并联机器人动力学及仿真　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　25文章编号:1004-2539(2009)01-0025-03

三自由度并联机器人动力学及仿真

(湖南农业大学工学院,　湖南长沙　410128)　陈文凯　莫亚武

摘要　利用雅可比矩阵建立了一种三自由度并联机器人(3-RSR)动平台的外力、外力矩、惯性力、惯性力矩和重力到驱动关节的映射关系,在合理的假设基础上,运用牛顿欧拉动力学方程得到了动力学数学模型。并且基于虚拟样机技术,利用ADAMS软件对三自由度并联机器人进行动力学仿真。结果表明,用动力学模型计算的驱动力矩值和仿真结果一致,动力学模型精度较高,将其作为驱动力矩控制设计的基础是可行的。

关键词　并联机器人　动力学模型　仿真

台的瞬时螺旋＄C可以表示为一个5个瞬时螺旋的线

性组合。

＄C=β1,i,i+β2,2iiβ4,i＄4,i+

＄5,i(i)

Tωωω,[,,,CxyzCx,Cy,Cz]。

用＄＄＄＄＄r,1,i表示＄1,i、2,i、3,i、4,i、5,i五螺旋

系的一个反螺旋。根据共面两线矢互为反螺旋[3],列

出过Pi矢量＄1,i和点Gi组成的平面方程以及过Qi的

矢量＄5,i的直

分类号 TP241 密级公 开 XXXXXX硕士学位论文 3RRR并联机器人机构 奇异性分析 Singularity Analysis of 3RRR Parallel Robot Mechanism 指导教师姓名、专业技术职务 学 科 专 业 论文答辩日期 学位授予单位和日期 答辩委员会主席 答辩委员会委员

摘 要

随着社会的发展和科技的进步，机器人已经渗透到人类生产生活的各个方面。并联机器人由于其具有稳定性好、承载能力强、精度高、耐恶劣环境等优点，不但在工业生产领域发挥着不可替代的作用，而且在军事领域中具有广泛应用。本文以三自由度平面3RRR机构为研究对象，研究了该机构的工作空间搜索方法，分析了该机构的奇异位形，建立了其奇异位形规避模型，讨论了奇异位形的规避条件，建立含杆长误差的奇异位形分析方法，并进行了仿真研究，为该型机构的分析设计提供了理论基础。本文主要研究工作如下：

首先，建立了平面3RRR机构的数学模型，根据平面机构学和几何学建立机构的约束方程，对该机构的运动学正逆解进行了研究；建立逆解和二维搜索法相结合的工作空间求解方法，研究了平面3RRR机构的工作空间，结果表明，该方法简化了工作空

分类号 TP241 密级公 开 XXXXXX硕士学位论文 3RRR并联机器人机构 奇异性分析 Singularity Analysis of 3RRR Parallel Robot Mechanism 指导教师姓名、专业技术职务 学 科 专 业 论文答辩日期 学位授予单位和日期 答辩委员会主席 答辩委员会委员

摘 要

随着社会的发展和科技的进步，机器人已经渗透到人类生产生活的各个方面。并联机器人由于其具有稳定性好、承载能力强、精度高、耐恶劣环境等优点，不但在工业生产领域发挥着不可替代的作用，而且在军事领域中具有广泛应用。本文以三自由度平面3RRR机构为研究对象，研究了该机构的工作空间搜索方法，分析了该机构的奇异位形，建立了其奇异位形规避模型，讨论了奇异位形的规避条件，建立含杆长误差的奇异位形分析方法，并进行了仿真研究，为该型机构的分析设计提供了理论基础。本文主要研究工作如下：

首先，建立了平面3RRR机构的数学模型，根据平面机构学和几何学建立机构的约束方程，对该机构的运动学正逆解进行了研究；建立逆解和二维搜索法相结合的工作空间求解方法，研究了平面3RRR机构的工作空间，结果表明，该方法简化了工作空

第30卷第2期

2008年6月南昌大学学报 工科版

JournalofNanchangUniversity(Engineering&Technology)Vol.30No.2

Jun.2008

　　文章编号:1006-0456(2008)02-0150-04

三自由度球面并联机构的型综合

罗玉峰

1,2

,李剑秀,石志新,陈红亮

111

(1.南昌大学机电工程学院,江西南昌330031;2.新余高等专科学校,江西新余338031)

　　摘要:并联机器人的构型设计即型综合是并联机器人设计的首要环节,是机构创新设计的基础。以单开链支路为单元,提出了三自由度球面并联机构型综合的一种系统、有效的方法。按支路运动输出特征矩阵将三自由度球面并联机构分成四种情况分别进行构型综合,对每种情况给出了一个具体机构实例并分析了该机构的基本性能特征,最后总共综合出145种三自由度球面并联机构,这为三自由度球面并联机器人机构类型优选提供了理论依据和更大的选择空间。

关键词:球面并联机构;单开链;型综合

中图分类号:TP242;TH112　　　　文献标识码:A

StructuralSynthesisof32Dechanisms

LUOYu2feng,L2I2xin,CHENHo

第30卷第2期

2008年6月南昌大学学报 工科版

JournalofNanchangUniversity(Engineering&Technology)Vol.30No.2

Jun.2008

　　文章编号:1006-0456(2008)02-0150-04

三自由度球面并联机构的型综合

罗玉峰

1,2

,李剑秀,石志新,陈红亮

111

(1.南昌大学机电工程学院,江西南昌330031;2.新余高等专科学校,江西新余338031)

　　摘要:并联机器人的构型设计即型综合是并联机器人设计的首要环节,是机构创新设计的基础。以单开链支路为单元,提出了三自由度球面并联机构型综合的一种系统、有效的方法。按支路运动输出特征矩阵将三自由度球面并联机构分成四种情况分别进行构型综合,对每种情况给出了一个具体机构实例并分析了该机构的基本性能特征,最后总共综合出145种三自由度球面并联机构,这为三自由度球面并联机器人机构类型优选提供了理论依据和更大的选择空间。

关键词:球面并联机构;单开链;型综合

中图分类号:TP242;TH112　　　　文献标识码:A

StructuralSynthesisof32Dechanisms

LUOYu2feng,L2I2xin,CHENHo

河南科技大学毕业设计（论文）

6自由度机器人机械结构设计及路径规划

摘要

近二十年来，机器人技术发展非常迅速，各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有一定的差距，因此研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、 推广机器人的应用是有现实意义的。

典型的工业机器人例如焊接机器人、喷漆机器人、装配机器人等大多是固定在生产线或加工设备旁边作业的，本论文作者在参考大量文献资料的基础上，结合任务书的要求，设计了一种小型的实现移动的六自由度串联机器人。

首先，作者针对机器人的设计要求提出了多个方案，对其进行分析比较，选择其中最优的方案进行了结构设计；同时进行了运动学分析，用 D- H 方法建立了坐标变换矩阵，推算了运动方程的正、逆解。

机器人广泛应用于工业、农业、医疗及家庭生活中，工业机器人主要应用领域有弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。总之，工业机器人的多领域广泛应用，其发展前景广阔。

关键词：机器人关节，运动学分析，工业机器人，自由度

I

河南科技大学毕业设计（论文）

CONSTRUCTION DESIGN、KINEMATICS ANALYSIS O

摘要

在当今轮毂制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。

本文设计和研究了一个六自由度的工业机器人，用于生产线的进送料和装配。首先，本文对生产线布局进行改造设计，提高生产的工作效率，然后，根据设计要求设计了机器人的整体方案和具体的机械结构，选择了合适的传动方式、驱动方式，设计了机器人的底座、大臂、小臂和手部的结构；并且对机器人的传动结构进行设计，机器人为六自由度关节型机器人，全部采用转动关节，关节处采用电机，减速机，齿轮传动机构，蜗轮蜗杆传动机构来实现各个自由度，从而实现所需的运动。在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，采用PC+DSP运动控制卡的控制方式，确定了控制系统的总体方案，设计了PCI 总线接口电路和DSP。

关键词: 六自由度工业机器人；生产线；结构设计；控制系统；

各位如果需要此设计的全套内容（包括二维图纸、中英文翻译、完整版论文、程序、答辩PPT）可

四自由度圆柱坐标型工业机器人机械设计

摘 要

在现代制造业中，工业机器人已成为不可或缺的核心自动化装备。工业机器人适应工作环境能力强，可担任各种类型各种强度的生产工作，精度高、速度快、易于控制，可显著提高生产的工业自动化水平。国内工业机器人起步晚，市场占有率低，许多核心技术还没有掌握，可靠性低，应用范围小，零部件互换性低。

现设计一种四自由度的圆柱坐标型机器人，能实现工件的上下搬运。该四自由度机器人由两个旋转自由度机构和两个平移自由度机构组成，根据机器人运动参数，选择足够功率的伺服电机，然后，估算驱使机构各自由度运动需要的力及扭矩，选择传动比合适且大小合适的减速器。通过伺服电机减速器驱动机构的运动，实现机器人腰部旋转，手臂的竖直升降，手臂的水平移动和末端操纵器的旋转。在机器人辅助系统的设计部分，还考虑了伺服电机导线坦克链的排布，机构零点位置的触发开关及其导线排布的设计。

关键词：四自由度，圆柱坐标，工业机器人，机械设计

i

Mechanical Design of a 4-DOF Cylindrical

Industrial Robot

Abstract

In modern manufacturing, industrial rob