CAJ | 학술논문

为了发展新的并联机构形式,提出一种以圆弧弯曲截面钢带作为运动支链的6自由度钢带并联机器人机构形式.简要阐述钢带并联机器人结构组成与工作原理.采用基于变分原理的有限元静力学理论和线性屈曲分析理论建立求解钢带失稳临界力的屈曲方程.利用有限元软件ANSYS对不同结构参数的截面由圆弧弯曲形状过渡到平直形状的钢带进行失稳分析,得到钢带能承受的失稳力与结构参数的关系,并进行试验验证.对钢带并联机器人在平移运动位姿下的整机失稳机理进行系统研究,得到不同位姿参数与钢带并联机器人失稳临界力的关系.研究结果表明:弯曲截面结构的钢带能承受一定的压力,钢带失稳力随钢带圆弧截面中心角、钢带厚度增大而增大,随钢带长度增大而减小.对于机器人动平台作上升运动,在500 mm的高度,失稳临界力最大.而对于沿Y轴平动或沿()=60°平动且100 mm≤ρ≤200 mm的范围,对于沿极径ρ=500 mm平动且10°≤()≤20°的范围,失稳临界力均比较大.研究成果能用于优化钢带并联机器人的结构设计及确定刚度工作空间.
위료발전신적병련궤구형식,제출일충이원호만곡절면강대작위운동지련적6자유도강대병련궤기인궤구형식.간요천술강대병련궤기인결구조성여공작원리.채용기우변분원리적유한원정역학이론화선성굴곡분석이론건립구해강대실은림계력적굴곡방정.이용유한원연건ANSYS대불동결구삼수적절면유원호만곡형상과도도평직형상적강대진행실은분석,득도강대능승수적실은력여결구삼수적관계,병진행시험험증.대강대병련궤기인재평이운동위자하적정궤실은궤리진행계통연구,득도불동위자삼수여강대병련궤기인실은림계력적관계.연구결과표명:만곡절면결구적강대능승수일정적압력,강대실은력수강대원호절면중심각、강대후도증대이증대,수강대장도증대이감소.대우궤기인동평태작상승운동,재500 mm적고도,실은림계력최대.이대우연Y축평동혹연()=60°평동차100 mm≤ρ≤200 mm적범위,대우연겁경ρ=500 mm평동차10°≤()≤20°적범위,실은림계력균비교대.연구성과능용우우화강대병련궤기인적결구설계급학정강도공작공간.