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用于搭载等离子切割设备的专用工业机器人本体,为工程实际应用中去除板坯毛刺提供了有价值的参考。首先,根据连铸工况及任务需求初步确定机器人基本参数,对其结构进行初步设计,包括机器人各部件的设计、传动结构设计、电机和减速机计算选型以及Solid Works中关键零部件设计和装配等,使其结构和动作空间范围满足预期设计要求。对初步设计的三维模型连杆化,并基于连杆D-H参数表推导出正运动学方程,然后对逆运动学进行求解分析。
其次,介绍了机器人路径规划的几种方法。选取等离子机器人切割板坯毛刺工作路径作为研究对象,对其进行分段规划处理。利用MATLAB工具箱对不同分段轨迹进行关节空间和笛卡尔空间仿真规划,使机械臂按照预定轨迹进行运动,并分析该过程各关节位移、速度和加速度的运动状态。*后,分析拉格朗日法求解机械臂动力学方程的一般方法,求解出机械臂动力学方程通式。将Solid Works中建立的机械臂三维模型导入到ADAMS中,并将MATLAB中轨迹规划关节角度参数作为驱动函数,对机械臂进行动力学仿真分析,分析各关节速度、加速度及力矩曲线图,进一步验证机械臂本体结构设计的合理性,为机器人的结构设计及优化提供了依据。
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