并联机器人自由度计算

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

上次是《先进设计技术》，对应幻灯片的第4章。 这次是《先进制造装备及技术》，对应第5章

以下是作业的模版，请按照此格式，安排页面设置，字体，字

号，段落间距

并联机器人发展概述

范顺成1 王进峰1,2

(1. 河北工业大学机械工程学院 天津 300130； 2.华北电力大学机械工程系 保定 071003)

摘要：随着先进制造技术的发展，并联机器人已从简单的上下料装置发展成数字化制造

中的重要单元。在查阅了大量国内外相关文献的基础上，介绍了并联机器人的特点、分类、应用，从运动学、动力学、控制策略三方面总结了近年来并联机器人的主要研究成果，并指出面临的问题。

关键词：并联机器人；运动学；动力学；控制策略

The Development of Parallel Manipulators

Fan Shuncheng Wang Jinfeng

(1. School of Mechanical Engineering,Hebei University of Technology,Tianjin 300130 ; (2. Department of Mechanical Engineering,North China Electric Powe

二自由度机器人的通用控制

机器人是一中自动化的机器 ，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智力能力，如感知能力，规划能力，动作能力和协同能力，是一中具有高度灵敏的自动化机器。作为一个复杂的综合系统，机器人控制系统涉及到很多的学科（如计算机，机械，传感器，人工智能等）。其中，机器人的控制系统具有很重要的意义。随着机器人的功能日益复杂，如何综合考虑模块功能，控制性能要求，设计一个合乎要求的机器人控制系统，将是一项非常有意义的事情。

那么研究一个机器人控制系统，需要我们对机器人控制系统有一个明确的认识。机器人控制体系是指控制机器人的软件和硬件机构，其研究主要集中在机器人控制器的研究和开发上，通常分为功能设计和结构设计。功能设计部分要完成控制功能和算法的定义，结构设计是完成功能在软件和硬件上的分布。

本文概要

本文主要着眼于机器人的控制系统的设计。以二连杆机器人的控制系统为例提出二自由度机器人的控制设计方案：基于PID控制器的二自由度机器人的MATLAB仿真。

第一章： 机器人的基础知识

什么是机器人？如果将常规的机器人操作手与挂在多用车或着牵引车上的起重机进行比较，可发现两者非常相似。他们都具有许多的连杆，这些关节同过连杆依次连接，这

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

摘要

I

Abstract

Title：SCHEME DESIDN、KINEMATICS、DYNAMICSANALYS &

SIMULATION OF FIVE DEGREE ASSEMBLY PROCESSING ROBOT Major：Mechanical and Electronic Engineering

Name：jian Guo Signature: Supervisor：Prof. Yumei HUANG Signature: Abstract

This paper studied and designed a five-DOF assembly processing robot, and carries on the kinematics and dynamics analysis, simulation. At last static analysis and modal analysis for the key parts of the robot by FEM, compared the analytical r

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

六自由度工业机器人实验指导书

前言

机器人已广泛应用于汽车与汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电器行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域。在工业生产中，弧焊机器人，点焊机器人，喷涂机器人及装配机器人等都被大量使用。

机器人系统由机器人和作业对象及环境共同组成的，其中包括机器人机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四部分组成，其实际上是一个典型的机电一体化系统，其工作原理为：控制系统发出动作指令，控制驱动器动作，驱动器带动机械系统运动，使末端操作器到达空间某一位置和实现某一姿态，实施一定的作业任务。末端操作器在空间的实时位姿由感知系统反馈给控制系统，控制系统把实际位姿与目标位姿相比较，发出下一个动作指令，如此循环，直到完成作业任务为止。

首钢莫托曼机器人有限公司生产的SG—MOTOMAN—UP6工业机器人，为6轴垂直多关节型，具有节省空间、高速动作时的轨迹精度高、轨迹流畅、动作速度高、动作范围广、安全可靠等特点,在工业上可进行弧焊、点焊、切割、搬运等。

实验项目 机器人示教编程与再现控制

一、 实验目的

通过本次试验，掌握六自由度工业机器人的示教编程与再现控制，

二、 实验内容

实验前请仔细阅读MOTOMAN-UP6机器人