用于缸体缸盖清洗的机器人机构分析与仿真
王文康1，陶学恒1，王学俊1，芦金石1，曾振华2，何广维2
（1.大连工业大学 机械工程与自动化学院，辽宁 大连 116034；2.大连现代辅机开发制造有限公司，辽宁 大连 116600）
摘要：针对汽车发动机缸体缸盖清洗行业的特殊需要，研发了可应用于该领域的六自由度发动机清洗机器人。运用D－H方法，建立了六自由度发动机清洗机器人的连杆坐标系，给出了结构参数表，确定了六自由度清洗机器人的运动学方程。利用牛顿－欧拉递推算法，完成了六自由度清洗机器人的动力学分析。在Matlab环境下，利用Robotics Toolbox建立了机器人的三维仿真模型，并对发动机清洗机器人进行了动力学仿真，得到了各关节驱动力矩的变化曲线。
关键词：清洗；机器人；缸体缸盖；运动学；动力学；仿真
中图分类号：TG155.4+1；TP242.2 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1006-0316.2015.02.016
文章编号：1006－0316 (2015) 02－0059－05
Analysis and simulation of robot mechanism for cleaning the cylinder head
WANG Wen-kang1，TAO Xue-heng1，WANG Xue-jun1，LU Jin-shi1，ZENG Zhen-hua2，HE Guang-wei2
( 1.School of Mechanical Engineering and Automation, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034 , China; 2.Dalian Modern Auxiliary Machinery Manufacturing Co. Ltd., Dalian 116600, China )
Abstract：For the special needs of automotive engine cylinder and head cleaning industry, developed by six degrees of freedom engine cleaning robots can be applied to this area. D-H method using six degrees of freedom engine cleaning robots to establish a link engine cleaning robot coordinate system, and gives the structural parameters of the table, determine the six degrees of freedom cleaning robot kinematics. Use Newton-Euler recursive algorithm to complete the six degrees of freedom cleaning robot’s dynamics analysis. In the Matlab environment, the use of Robotics Toolbox to establish a three-dimensional simulation model of the robot, and engine cleaning robot dynamics simulation, get driving torque curve of each joint.
Key words：cleaning；robot；cylinder head；kinematics；dynamics；simulation
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收稿日期：2014－09－12
基金项目：大连市2012年工业循环经济发展专项：基于机器人的高效智能清洗系统产业化项目
作者简介：王文康（1991－），男，河北邯郸人，硕士研究生，主要研究方向为机械设计与制造、机电一体化应用技术；陶学恒（1963－），男，北京人，博士，教授，主要研究方向为轻工机械设计与制造、机电一体化应用技术。
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