自由曲面抛光并联机器人设计与运动学仿真研究

"自由曲面抛光机器人设计与运动学仿真 (2010年) - 屈健康，雷开卓，秦现生 - 西北工业大学机电学院" 本文是2010年由屈健康、雷开卓和秦现生在《机械科学与技术》期刊上发表的一篇工程技术论文，主要探讨了自由曲面抛光并联机器人的设计及其运动学仿真。研究的核心目标是提高自由曲面抛光的效率和质量一致性，减少对人工操作的依赖。 在设计阶段，作者提出了一种新的自由曲面抛光并联机器人结构。这种并联机器人能够适应复杂的几何形状，适用于各种自由曲面的精密加工。并联机器人的设计关键在于其运动学分析，即研究机器人的各个关节如何协同工作以实现期望的工具路径。为此，作者进行了深入的运动学分析，建立了机构的位姿逆解方程，这些方程可以求解出实现特定位置和姿态所需的关节变量，为机器人的控制策略提供了理论基础。 为了实现机器人的三维实体建模，作者采用了Solidworks 2008这一专业三维CAD软件。通过该软件，可以直观地构建机器人的结构模型，为后续的仿真分析奠定基础。接着，运用机械系统动力学分析软件ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）对所设计的并联机器人进行了运动学仿真。ADAMS能够模拟机器人的动态行为，包括速度、加速度和力的分布，从而评估设计的合理性和可行性。 通过ADAMS的仿真，作者验证了设计的并联机器人能够在实际操作中有效完成自由曲面抛光任务。仿真结果表明，该机器人能准确控制工具在曲面上的运动轨迹，确保抛光过程的精度和稳定性，从而提高了加工质量和效率。此外，仿真还帮助识别可能存在的问题，如动态性能、刚度和动力学约束，以便进行优化改进。 这篇论文对自由曲面抛光并联机器人的设计方法、运动学分析和仿真技术进行了详细阐述，为自动化抛光工艺的进步提供了重要的理论和技术支持。这种并联机器人设计对于提升制造业的自动化水平，特别是在航空航天、汽车制造等领域具有广阔的应用前景。