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喷涂机械手是一款操作简单、高效实用的自动化生产设备，对外形较为规则的喷涂零件较通用六轴机器人有明显优势，具有十分广阔的应用前景。机械手动态特性的好坏直接影响着轨迹精度和喷涂质量。本文针对局部关节型喷涂机械手的动态特性进行了有限元分析和模态实验研究，找出了影响其动态特性的薄弱环节，并提出了结构优化的方案，为产品的改进提供了理论依据。
首先，根据实际样机建立了机械手的实体模型和有限元模型，利用ANSYS10.0进行了模态分析，得到了模态频率和模态振型。从理论上先找到了影响机械手动态特性的薄弱环节。
其次，利用加速度传感器和数据采集卡搭建了模态实验的平台，编制了数据采集的程序，提出了具体的实验方法和实验步骤，并在样机上进行了锤击法和动态过程法两个部分的实验，获得了振动过程的时程数据。
利用MATLAB6.5对得到的数据进行了数据预处理、频谱分析和模态参数的识别工作，将时域数据转化到频域内进行分析研究，得到了实验模态频率等非参数模型，并与有限元分析的结果进行了对比分析，验证了理论分析的正确性。
最后，针对机械手的薄弱环节提出了结构优化的方案，力求找到最佳的刚度和质量分布，并将修改后的模型分析结果与修改前的进行比较，达到改善机械手动态特性、提高工作质量的目的。