桁架机器人也叫做直角坐标机器人和龙门式机器人。工业应用中,能够实现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、运动自由度间成空间直角关系、多用途的操作机;它能够搬运物体、操作工具,以完成各种作业。本课题通过对桁架机器人的研究,进行横梁,立柱的结构优化,提高了桁架机器人的可靠性,对提高效率,提高企业效益具有非常重要的现实意义。本课题的主要研究内容:本文以一家公司的YRL型桁架机器人作为研究对象,对桁架机器人的结构做了如下的研究与分析:1.简述桁架机器人的组成及工作原理,分别描述各组成部分的结构、功能;2.运用Solidworks三维建模软件建立術架机器人模型,并进行干涉检查;3.运用有限元法及有限元分析软件ANSYS Workbench对桁架机器人进行静位移分析,得出在空载及满载下Z轴横梁末端的变形量;在Z轴末端变形最大工况下,进行动态应力分析,得出整体及局部机身应力图,对强度进行校核,对薄弱部位进行优化,同时验证选材合理性;4.根据机器人运动位置,对桁架机器人进行9种工况下的模态分析,得出机器人结构的固有频率及振型,并筛选出对精度有影响的振型;5.对机器人进行现有设计的典型工况,通过静态应力和位移测试,分析机器人结构的应力分布和横梁变形规律;在机器人实际运动过程中,分析机器人在动载荷作用下的动应力和变形;通过测试机器人在急停工况下的瞬态加速相应,分析结构的振动特性。通过本课题的研究,对桁架机器人的设计,优化机器人参数、最大限度的发挥其优势,具有重要的指导意义。随着国内企业用人成本的不断增加,桁架式工业机器人在制造业中实现规模化生产、摆脱单调重复的体力劳动、提高产品质量方面具有明显的优势,在高温、有毒场合具有人工无法替代的作用。在机械加工业具有广泛的运用,对推动我国机器人的运用也具有现实的指导意义。