六自由度機械手本體結構關鍵技術研究.pdf

1、本文主要闡述了六自由度機械手本體的總體構成及其具體的結構設計，并對機械手單關節(jié)位置伺服系統(tǒng)進行了研究。 論文首先對國外用于蒸汽發(fā)生器檢修的機械手的發(fā)展概況進行了介紹，根據機械手的工作環(huán)境、作業(yè)內容及性能要求，提出了通過斜推機構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節(jié)轉角范圍，并對機械手的作業(yè)空間進行了計算。通過對機械手極限位置的分析，采用靜力學的分析方法

2、，對機械手各關節(jié)所受的最大力矩進行了計算。 建立了六自由度機械手的運動學模型，對機械手的運動學正逆解進行了計算，并推導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致機械手末端的位置和姿態(tài)產生誤差，因此本文利用微分法，對機械手的誤差進行了分析。 對機械手關節(jié)的設計進行了詳細的介紹。采用電機內置式的關節(jié)結構方案，將分裝式直流力矩電機置于諧波減速器柔輪內部，將用于測量電機轉角與關節(jié)轉角的兩個旋轉變壓

3、器置于關節(jié)內部，從而使得關節(jié)結構簡潔緊湊，增大了關節(jié)的輸出力矩。 對檢修機械手單關節(jié)位置伺服系統(tǒng)進行了研究。伺服系統(tǒng)的硬件采用了模塊化的結構，以PC機作為實驗平臺，通過專用的運動控制器控制關節(jié)的運動。驅動部分選用了直流伺服驅動器。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)的軟件進行了介紹。 論文最后介紹了機械手單關節(jié)的試驗情況。試驗結果表明，研制的機械手關節(jié)具有輸出力矩大，位置伺服定位精度高等特