四自由度机器人设计及运动学动力学分析毕业设计论文

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1、毕业设计(论文)四自由度机器人设计及运动学动力学分析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和

2、电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学

3、位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理

4、工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务

5、书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件

6、）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设

7、计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日第 章 教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论

8、文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日目录摘 要IAbstract21绪论51.1 引言51.2机器人研究现状及发展趋势61.3本课题的主

9、要研究内容和工作安排111.3.1课题研究的背景及意义111.3.2课题研究的内容及安排122四自由度串联机器人本体结构设计132.1机器人的总体方案设计142.1.1抓取机器人功能需求分析及其特点142.1.2机器人驱动方案的确定142.1.3机械传动方案的确定152.1.3机器人基本技术参数设计162.1.4机器人本体的总体结构172.2机器人本体基本结构设计182.2.1大臂和小臂机械结构设计182.2.2腕部机械结构设计202.2.3直线组件的设计选择202.2.4支架结构设计212.2.5步进电机与减速器的计算和选择222.2.6机器人传动轴的校核242.2.7机器人本体的三维模型2

10、52.3本章小结263四自由度抓取机器人运动学分析及仿真273.1机器人运动学分析273.1.1奇次坐标变换273.1.2 Denavt-Hartenberg(D-H)表示法283.1.3抓取机器人运动学模型的建立303.2机器人运动学方程的建立313.2.1抓取机器人的正运动学分析313.2.2工业机器人工作空间分析343.2.3机器人雅可比（Jacobian）关系求解373.2.4 抓取机器人的逆运动学分析413.3四自由度串联机器人运动学仿真453.3.1虚拟样机技术概述453.3.2本文用到的ADAMS软件模块463.3.3建立机器人仿真模型463.3.4机器人位移仿真分析493.3.

11、5机器人速度仿真分析503.4 本章小结504. 轨迹规划及仿真分析514.1关节空间轨迹规划算法分析514.2关节空间的轨迹规划524.3 .1 三次多项式法524.3.2 五次多项式法544.3.3 高次多项式轨迹规划554.3仿真结果及分析594.3 .1机器人仿真模型的建立594.3 .2运动学仿真分析604.3.3 轨迹规划仿真分析654.5 本章小结685四自由度串联机器人动力学分析695.1拉格朗日动力学方程简介695.1.1连杆系统动能和势能695.1.2拉格朗日动力学方程705.2四自由度串联机器人动力学方程的建立715.2.1机器人动力学方程惯量矩阵Dij项的计算715.2.2向心力系数与哥氏力系数计算745.2.3重力项的计算745.2.4四自由度机器人动力学方程755.3机器人动力学仿真755.4本章小结796机器人重点受力部件的有限元分析及造型设计796.1ANSYS软件介绍796.2关键部件的静刚度有限元分析806.2.1小臂的载荷计算及有限元分析806.2.2大臂的载荷计算及有限元分析816.2.3安装板的载荷计算及有限元分析836.3四自由度机器人支架的稳定性分析866.3.1支架静力学分析866.3.2支架屈曲分析876.4本章小结907总结与展望90致 谢921绪论1.1 引言