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木地板压模和裁切过程产生高温和大量粉尘及噪声,工况恶劣不利于人工操作。木地板裁切系统是一个进行木地板自动化加工的系统,采用智能搬运机械手和切割平台配合作业,共同完成木地板的切割任务。本课题主要对地板裁切系统中搬运机械手的运动学、运动控制和误差分析展开研究。具体研究内容如下: 建立了搬运机械手运动学模型:结合地板裁切系统相关机构参数和搬运机械手工作流程,利用D-H法建立各连杆坐标系,分析关节变量,计算连杆坐标系之间的变换矩阵,导出搬运机械手的运动学方程,得出运动学正解和逆解。 设计了搬运机械手的运动控制系统:首先对总体方案进行设计,利用“PC+运动控制卡”方式进行控制系统设计,然后给定硬件参数和选择硬件型号,搭建硬件平台,结合前面的运动学分析设计软件平台,将参数带入设计的软件平台,利用vs2010开发软件设计机械手控制系统。 建立运动学误差模型进行精度分析:使用旋量法进行了运动学分析,为误差分析打下基础,并和D-H法的分析结果进行了对比,两种结果一致,也证明了分析的可靠性。对影响搬运机械手末端执行器的误差参数进行总结,逐个进行分析,采用单一变量法,给出误差计算模型,绘制误差曲线图并加以对比,同时对这些因素进行了误差灵敏度分析,总结影响较大的因素以及产生较大误差空间的工作范围。 通过误差分析结果,可以为后续结构参数改进提供信息,降低结构误差影响,如连杆加工精度和关节间装配精度等,为控制系统设计提供依据,降低传动误差的影响,如对控制系统进行误差补偿和控制系统的算法改进等。