裝校機器人機械手的結構優(yōu)化設計和可靠性分析.pdf

1、裝校機器人是裝卸搬運機械中機械化、自動化、智能化較高的機電一體化產品，是多學科綜合滲透運用的產物。隨著近代工業(yè)機器人技術的發(fā)展，裝校機器人技術日趨完善，在許多行業(yè)得到了廣泛應用，它能夠代替人類在危險、有毒、有害等惡劣環(huán)境下工作；能夠代替人類從事繁重、單調的重復勞動；能夠完成某些人類不可能完成的任務，減輕了人工的勞動，提高了工作效率。
　　本文所涉及的裝校機器人是裝校系統(tǒng)的核心組件，它不僅具有一般的搬運、裝卸等功能，而且還具有調整光

2、學模塊空間姿態(tài)的功能，能夠實現(xiàn)六自由度的運動，將模塊精密準確的安裝到安裝位置上。
　　機械手作為裝校機器人的執(zhí)行機構，是實現(xiàn)裝校機器人功能的關鍵。本文對整個裝校系統(tǒng)的功能進行分解得出機械手的具體功能，并以此為依據(jù)結合本系統(tǒng)的特殊性對機械手進行了型選擇，并對機械手進行了結構設計。
　　通過PROE軟件建立了機械手的三維模型，再導入AnsysWorkbench軟件中，模擬機械手的最大受力情況，對機械手進行結構靜力學分析，得到了其

3、等效變形和等效應力的大小和分布情況。發(fā)現(xiàn)機械手的應力和變形分布不平衡，存在很大的優(yōu)化空間。在此基礎上，對機械手進行了結構優(yōu)化設計，以力臂的鋼板厚度為優(yōu)化參數(shù)求解出最優(yōu)解，極大的減少了機械手的質量并改善了機械手的力學性能。
　　最后，為了驗證機械手的安全可靠性，本文對機械手進行了可靠性分析。借助于有限元分析軟件AnsysWorkbench的可靠性分析模塊，定義各輸入參數(shù)的分布函數(shù)，并定義機械手的失效條件，驗證了機械手的可靠性，從而縮