新型并联机器人的构型设计与运动学分析

作     者：李清 刘荣帅 丰玉玺 张鹏 赵立婷 LI Qing;LIU Rong-shuai;FENG Yu-xi;ZHANG Peng;ZHAO Li-ting

作者机构：中北大学机械工程学院太原030051 宁波财经学院机械与电气工程学院宁波315175 

基　　金：山西省自然科学基金(201901D111132) 浙江省公益基金(2016C31130) 宁波自然科学基金(2015A610143) 

出 版 物：《包装工程》 (Packaging Engineering)

年 卷 期：2020年第41卷第9期

页      码：167-173页

摘      要：目的针对袋装食品的抓取和装箱过程操作简单且重复性高,采用人工完成的成本过高,极易发生少装和错装的现状,设计一种以2-RPS-UPU并联机构为主体的抓取和装箱机器人,验证其是否具有良好的运动学性能。方法通过运用螺旋理论和修正的Grubler-Kutzbach公式对机构的自由度数目和类型进行分析,接着使用"闭环解析法"和"欧拉角表示法"2种方法推导该机构的运动学位置反解,采用粒子群优化算法对该机构进行位置正解算例分析。最后利用SolidWorks软件采用"驱动动静结合"的方法求解机构的工作空间。结果该机器人具有3个自由度(两转一移),驱动关节和末端执行器之间的位置及姿态关系明确,可以进行良好的线性运动,工作空间呈蜘蛛网状,范围广且形状规则对称,结构紧凑。结论该新型三自由度并联机器人能够满足袋装食品抓取和装箱时所需的运动和工作范围,其运动平稳,可靠性强。

主 题 词：并联机构 装箱机器人 位置正反解 工作空间 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.09.025

馆 藏 号：203922965...