高速并联机械手静动态特性分析及优化设计

摘要：

以一种可实现选择顺应性装配机器手臂( SCARA)运动的4自由度高速并联机械手(以下简称Cross-IV机械手)为研究对象,将运动学理论与有限元分析相融合,提出一种全域参数化有限元模型的建模策略和结构参数的优化设计方法.首先以运动学逆解分析为基础,利用有限元软件Ansys的编程语言( APDL)实现机械手在位姿、尺寸和结构参数变化时整机有限元模型的快速创建;然后利用参数化有限元模型提出一种分析整机系统全域静刚度和低阶固有频率分布规律的循环建模策略,进而获得全域内性能最差位形.最后定义一种评价机械手机构动态特性的性能指标,以一组尺度参数为例,利用正交试验,深入分析结构参数对系统动态性能的影响,进而综合得到一组最优结构参数.

关键词：并联机械手、参数化模型、有限元分析、全域静动态特性、结构参数优化

所属期刊栏目：43

分类号：TH112;TP242

资助基金：天津市人才引进与科技合作项目13RCHZGX01118;天津市"科技型中小企业技术创新项目"14C26211200362 Supported by Tianjin Talent Introduction and Scientific Cooperation Project13 RCHZGX01118;Tianjin Small and Mid-sized Enterprise Technology Fund14C26211200362

在线出版日期：2016-02-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：108-115