六自由度機械手本體結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文主要闡述了六自由度機械手本體的總體構(gòu)成及其具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對機械手單關(guān)節(jié)位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 論文首先對國外用于蒸汽發(fā)生器檢修的機械手的發(fā)展概況進(jìn)行了介紹，根據(jù)機械手的工作環(huán)境、作業(yè)內(nèi)容及性能要求，提出了通過斜推機構(gòu)將機械手送入水室并利用液壓脹緊裝置將機械手固定在蒸汽發(fā)生器水室的管板平面上的總體方案。確定了機械手各桿臂長度及各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角范圍，并對機械手的作業(yè)空間進(jìn)行了計算。通過對機械手極限位置的分析，采用靜力學(xué)的分析方法

2、，對機械手各關(guān)節(jié)所受的最大力矩進(jìn)行了計算。 建立了六自由度機械手的運動學(xué)模型，對機械手的運動學(xué)正逆解進(jìn)行了計算，并推導(dǎo)出了機械手的雅可比矩陣。由于機械手的加工誤差、機械傳動誤差等諸多因素會導(dǎo)致機械手末端的位置和姿態(tài)產(chǎn)生誤差，因此本文利用微分法，對機械手的誤差進(jìn)行了分析。 對機械手關(guān)節(jié)的設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。采用電機內(nèi)置式的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)方案，將分裝式直流力矩電機置于諧波減速器柔輪內(nèi)部，將用于測量電機轉(zhuǎn)角與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的兩個旋轉(zhuǎn)變壓

3、器置于關(guān)節(jié)內(nèi)部，從而使得關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)簡潔緊湊，增大了關(guān)節(jié)的輸出力矩。 對檢修機械手單關(guān)節(jié)位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行了研究。伺服系統(tǒng)的硬件采用了模塊化的結(jié)構(gòu)，以PC機作為實驗平臺，通過專用的運動控制器控制關(guān)節(jié)的運動。驅(qū)動部分選用了直流伺服驅(qū)動器。采用高精度的光電編碼器作為速度和位置的反饋元件。論文還對位置伺服系統(tǒng)的軟件進(jìn)行了介紹。 論文最后介紹了機械手單關(guān)節(jié)的試驗情況。試驗結(jié)果表明，研制的機械手關(guān)節(jié)具有輸出力矩大，位置伺服定位精度高等特