基于包装生产线的3-PUU并联机器人的动力学研究.pdf

在当今快速发展的工业技术环境下，少自由度的并联机器人因其在食品、医药等轻工业领域的应用越来越广泛，已经成为工业自动化中不可或缺的一部分。少自由度并联机器人相比于传统的串联机器人拥有几个显著的优点，其中包括较大的承载能力、较高的定位精度以及结构简单、灵活性高、控制精度高等特点。这些优点使得少自由度并联机器人在实际应用中具有更高的实用价值。 并联机器人是一种多分支并联机构，它在机械设计与制造领域中具有重要的地位。其中，3-PUU型并联机器人是一种常见的并联机构，它由三个相同的运动支链组成，并通过动平台和定平台的连接来实现特定的运动和力传递。在本文中，作者代慧和朱洪雷着重对3-PUU并联机器人的动力学特性进行了深入研究，目的是为了提高机器人在包装生产线上抓取和码放包装物品时的控制精度和稳定性。 研究的方法首先是对3-PUU并联机器人的基本结构进行介绍，然后运用达朗贝尔法对其进行动力学数学建模。达朗贝尔法是一种用于分析和计算机械系统动力学问题的方法，它考虑了系统的惯性力、外力和约束力之间的平衡关系。通过建立数学模型，研究人员能够推导出机器人的动力学方程，并利用这些方程来分析机器人在运动过程中的行为。 为了验证数学模型的正确性和可靠性，研究者们进一步建立了3-PUU并联机器人的实体模型，并将模型导入到Adams软件中进行仿真计算。Adams是一种广泛使用的多体动力学仿真软件，它能够模拟各种复杂机械系统的动态行为。通过Adams软件的仿真计算，得到了机器人驱动滑块的位移、速度和加速度曲线。 为了对比仿真计算结果的准确性，研究人员还将Adams软件的仿真结果与在Matlab中编程计算得到的结果进行了比较。Matlab是一种高性能的数值计算环境，广泛应用于工程计算、数据分析和图形显示等领域。通过比较，确认了仿真结果与编程计算结果的一致性，且仿真得到的曲线平滑连续，无突变，从而验证了数学模型的正确性。 通过这项研究，研究者们得出结论：准确的动力学分析和仿真计算对于机器人的电机选型及精确控制具有重要的理论意义和实际应用价值。这项研究不仅提高了机器人在包装生产线上的操作精度和稳定性，也为将来进一步的研究提供了理论基础。 关键词：3-PUU并联机器人；达朗贝尔法；动力学仿真分析 文章中提到的研究成果和分析方法为并联机器人在工业自动化领域的应用提供了重要参考，同时也为机电一体化的研究方向贡献了重要的理论和实践经验。随着工业自动化和智能制造的不断进步，对于并联机器人等高端装备的研究将越来越受到重视，其在提高生产效率和产品质量方面发挥着不可替代的作用。