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基于动力学分析的喷涂机器人电机选择 学 院（部）：机械与汽车工程学院 专 业： 15机制2班（升） 学 生 姓 名： 李 艳 波 学 号： 1502224005 指 导 教 师： 唐 传 胜 基于动力学分析的喷涂机器人电机选择 机械制造及其自动化专业 李艳波 【摘 要】电机驱动负载的计算是喷涂机器人电机选型中的核心问题之一，而喷涂机器人工作时产生高度的动态载荷，增加了电机负载计算的复杂性。针对喷涂机器人电机选型的复杂性，应用虚拟样机技术，建立喷涂机器人的关节电机峰值预估模型，有哪些信誉好的足球投注网站喷涂机器人在工作空间内关节峰值扭矩，从而获得电机的驱动负载。利用峰值扭矩与转速准则进行电机的选型，把驱动负载和候选电机表示在标准峰值扭矩-转速(Tmax—wmax)图中利用该图可以直观、方便选择电机。 关键词：机器人；动力学仿真；ADAMS；电机选型 【Abstract】The calculation of motor load is one of several key points for motor selection of spraying robot，and high dynamic loads of spraying robot is being generated，which intensifies the calculative complexity of motor load.On the complexity of the motor selection of spraying robot，the peak prediction model of joint’s servo motor for the robot is modeled with the help of virtual prototype technology to search the maximum of spraying robot’s joint peak torque in its work space, so that motor driving load is acquired.By applying peak torque and speed limits criterion and the（Tmax -ωmax）graph in which the joint load and all the candidate motors are plotted，motor selection can be intuitive and convenient. Key words:Robot ;Dynamic simulation;ADAMS;Selection 0引言 喷涂机器人是一个复杂的机电系统，电机的选型是机电系统设计的核心问题之一，而电机驱动负载的计算则是电机选型中关键和重要的一步。因而，选型时需要研究喷涂机器人关节负载的计算方法。目前，国内外学者对机电设备的电机选型做了大量的工作。文献[1-3]提出了基于负载曲线的电机选择方法；文献[4]针对工业机器人的电机选型中的关节负载的计算，利用理论分析和仿真的方法获得腿式机器人在特定工作任务下的关节负载情况，并基于负载进行了电机选型；文献[5]利用 MATLAB 分析了工业机器人的高速运动对关节负载的动态影响，并将这种影响考虑到电机的选型中。然而文献[4-5]是机器人在特定工作条件下基于关节负载的电机选型，而不是针对工作条件不确定（整个工作空间内）情况下的电机选型。针对各个关节在整个工作空间内工作峰值负载计算的复杂性，以 6 自由度喷涂机器人为研究对象，采用虚拟样机技术，以各关节的峰值速度为设计变量，以工作空间内的关节峰值扭矩为优化目标，获得喷涂机器人在工作空间内各关节的峰值载 并以此为出发点，探讨工业机器人电机选型的一般方法。 1喷涂机器人的结构分析 机器人本体的结构在设计时需要考虑电机的尺寸，因而喷综合考虑电机的外形尺寸和本体机构的相互影响。与某企业合作开发的喷涂机器人。电机安装在喷涂机器人的内部(（图 1 中的腰部）)因此电机的选型对机器人的外形尺寸会有很大影响。如果采用试算和经验的方法往往会选择过大的电机，致使机器人的腰部和肩部尺寸过大而影响机器人的性能和外观。 2喷涂机器人的动力学分析 动力分析主要研究机器人的动态性能为伺服电机的选型和机器人的控制提供依据。主要通过机器人运动的速度和加速度求解各关节应施加的广义驱动力的变化规律。根据机器人本体动力学的理论简化模型，分析其动力学性能的影响因素，采