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摘要
为满足某西林瓶生产企业的分拣需求，设计一种轻量化平动并联机器人，对其机械结构的固有特性进行分析。采用SolidWorks软件建立轻量化平动并联机器人的三维模型，利用ANSYS软件对该轻量化平动并联机器人进行有限元分析，得出其在整个工作空间的静刚度、变形量、固有频率及模态振型。结果，在工作空间内，轻量化平动并联机器人的静刚度在X方向和Y方向呈现相反的变化规律：在X方向上，动平台越是偏离工作空间中心，机构的静刚度越大；在Y方向上，动平台越是偏离工作空间中心，机构的静刚度越小。轻量化平动并联机器人的振动集中体现在从动臂上，通过结构优化可提高整机运动性能；第3～6阶振型的固有频率较为接近，实际工作时应避免落入该高频范围。采用集成优化设计方法对三维机械模型进行了参数优化，并研制了轻量化西林瓶分拣并联机器人样机。根据有限元分析结果，优化机械结构参数，合理规划工作空间，使轻量化西林瓶分拣并联机器人满足了西林瓶生产企业的分拣需求。
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单位河北省科学院应用数学研究所
