Abstract
近年來機械手已大量地用於自動化的生產系統，而為了提高速度及減少機械手運動時耗用的能量，撓性機械手臂正廣泛地發展與應用中，在生產線上為避免各個工作物間相互的影響，適當的避震設備是必需的。本文即針對撓性機械手臂運動時本身慣性力造成地板振動而設計一適當的避震器，以減低機械手運動時傳到到板的力量，文中假設手臂為撓性，關節為彈性關節。在機械手末端並有一“點”質量用以模擬機械手臂工作時末端所承受的外力。本文首先以Lagrangian方程式及動力學的方法解出機械手臂運動時因剛體運動產生而作用在底座上的垂直分力及力矩，再以Hamiltom原理導出運動方程式解出撓性機械手臂運動時因彈性變形而作用在底座上的垂直分力與力矩。將因剛體運動及彈性變形作用底座的力量，力矩分別相加，再以快速Fourier 轉換得出在底座上的作用力頻域分佈。根據這個頻域分佈利用電液伺服閥與油壓缸設計一主動式的避震器以減低機械手臂在運動中傳倒地板的力量。在設計整個避震器系統時因為這個單一回饋系統為一不穩定系統，分別利用相位向前的補償器及增加油壓缸內液壓油的洩漏量來穩定整個系統。為了達到最低的力量傳輸比，定出一個功能指標，根據這個指標決定動態補儅器的pole與zero。最後將第一部分所求出的作用力代入此一主動式避震器中，模擬並比較裝設避震器前後地板因機械手避運動時所承受力量大小，以說明避震器設計之良寙。