Детальная информация

Предметом исследования является моделирование и анализ манипулятора. Основной целью бакалаврской работы является моделирование манипулятора с помощью пакета Creo Parametric и оптимизация деталей манипулятора с помощью расчётного пакета ANSYS Workbench. При выполнении выпускной квалификационной работы создана основная кинематическая схема, рассмотрены примеры структурной и функциональной схемы манипулятора; приведена компоновка манипулятора; рассмотрена виртуальная сборка макета промышленного робота; произведен анализ деформаций и напряжений в манипуляторе с помощью ANSYS; рассмотрено напряженно-деформированное состояние манипулятора при приложенных к нему нагрузках. Выполнена оптимизация манипулятора. Во время работы манипулятор должен нести определенную нагрузку, что вызывает упругую деформацию рычагов и создаёт определенную ошибку перемещения. Чтобы уменьшить погрешность перемещения манипулятора во время движения, конструкция элемента рычагов манипулятора должна иметь более высокую жесткость. Из анализа результатов расчёта видно, что оптимизированная деталь оказалась на 30 % легче, чем исходная конструкция, это дает лучшие характеристики при приложении нагрузки. Практическая значимость. Таким образом, предложенная методика оптимизации манипулятора на основе метода конечных элементов с успехом может быть применена предприятиями.

The subject of the research is modeling and analysis of a manipulator. The main goal of the bachelor's work is modeling a manipulator using the Creo Parametric package and optimizing the manipulator parts using the ANSYS Workbench calculation package. When performing the final qualifying work, the main kinematic diagram was created, examples of the structural and functional diagram of the manipulator were considered; the layout of the manipulator is shown; considered a virtual assembly of a model of an industrial robot; analysis of deformations and stresses in the manipulator was performed using ANSYS; the stress-strain state of the manipulator is considered under loads applied to it. Optimization of the manipulator has been performed. During operation, the manipulator must carry a certain load, which causes elastic deformation of the levers and creates a certain movement error. To reduce the error in the movement of the manipulator during movement, the design of the element of the manipulator levers must have a higher rigidity. From the analysis of the calculation results, it can be seen that the optimized part turned out to be 30% lighter than the original design, which gives better characteristics when applying a load. Practical significance. Thus, the proposed manipulator optimization technique based on the finite element method can be successfully applied by enterprises.