基于ANSYS Workbench六自由度工业机器人动态特征分析*

董 旭 李志杰 徐晶明



基于ANSYS Workbench六自由度工业机器人动态特征分析*

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(1.北华航天工业学院 河北廊坊 065000； 2.内蒙古一机集团力克橡塑制品有限公司 内蒙古包头 014032)

为了研究一种六自由度工业机器人的动态特征，应用SolidWorks软件建立实体模型，简化模型后基于ANSYSWorkbench环境建立了机器人有限元模型，对机器人进行了模态分析，得到其前十阶固有频率和振型。为了解各阶频率对机器人动态载荷的响应情况,对机器人进行了谐响应分析，得到机器人关键部位沿着、、方向在频域的位移谐响应曲线。分析数据表明，机器人的第4阶和第8阶固有频率对其动态性能影响最大。对六自由度工业机器人进行了随机振动响应分析, 获得了机器人各节点在随机激励作用下的振动响应情况，分析数据为机器人控制提供了重要的参考依据。

工业机器人 有限元 ANSYS Workbench 模态分析 谐响应 随机振动分析

工业机器人是综合了机械工程技术、电子工程技术、计算机控制技术、信息传感技术及人工智能学等多学科的高新技术[1]，现在已经广泛应用到机械制造、汽车装配、焊接等多个领域中。工业机器人对提高产品质量，在危险环境下保障工人安全以及降低工人劳动强度、提高劳动生产率、节约能耗等诸多方面具有重要意义[2]。设计与控制机器人需要考虑机器人的静动态特征信息，尤其是动态特征。因为在机器人工作过程中，往往受到各种动态载荷的作用，动态载荷严重影响着机器人的工作精度和稳定性[3]。……