本文主要针对喷涂机器人的防爆系统设计和动力学分析展开研究,设计了一种基于正压通风型原理的正压防爆检测装置和防爆气路系统,并利用牛顿-欧拉方法建立机器人动力学模型。主要研究内容如下:
本文基于机器人学理论建立的喷涂机器人运动学模型,通过求解计算机器人的末端位姿,有效仿真机器人的连续运动。采用蒙特卡洛法对喷涂机器人三维工作空间和灵活工作空间进行仿真,完成了喷涂机器人灵活性及运动学分析。通过详细介绍各种防爆形式的特点及其应用场合,选择正压型的防爆形式作为喷涂机器人的防爆方式。提出了正压补偿型和正压通风型的两种防爆气路系统,通过综合比较分析两种气路系统的优缺点,最终选择了正压通风型的气路系统。详述了正压防爆装置中流量和压力检测装置的设计过程,并且对于喷涂机器人关节密封腔内可能存在的气路死角,提出了特殊的气路布线方式。在对喷涂机器人运动学分析的基础上,利用牛顿欧拉法建立了机器人的动力学方程,实现了机器人动态过程的惯性负载、关节速度、关节加速度与驱动力矩的计算,为电机选型提供分析和评价依据。
本文的研究工作为喷涂机器人防爆系统的设计及其动力学分析奠定了基础,同时为相关内容的研究提供了借鉴方法和经验。