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多机器人恒力研抛控制系统的研究

作　者: 安鑫
导　师: 于淼
学　校: 长春理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 多机器人自由曲面协调控制恒力研抛
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 3次
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内容摘要

本文提出了一种由6自由度串联机器人和并联运动平台、终端缓冲研抛工具系统等组成的多机器人恒力研抛控制系统,通过两个机器人的协调与补偿,可以有效地完成复杂自由曲面的研抛加工。通过机器人与工件之间的力学分析,设计了终端缓冲研抛工具系统并通过PROE三维建模以及ANSYS分析验证了其适用性。通过采用多机器人协调圆弧算法,制订了串、并联机器人圆弧插补运动的方案,并通过VC++编程以及实验验证了该缓冲装置方案的可行性。该实验中采用的多机器人恒力研抛控制系统与传统单一的串联机器人研抛相比增加了一个并联运动平台,研抛工具与工件的研抛角度以及位姿都得到很好的处理,呈现了很好的合作智能行为。实验中采用的终端缓冲研抛工具系统可以有效地提高其可控力的能力,这种研抛方式不仅提高了工作效率还增强了系统的柔性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-15
  1.1 课题的研究背景及意义  8
  1.2 模具曲面加工现状  8-9
  1.3 模具自由曲面研抛方法简介  9-12
    1.3.1 砂带研抛抛光方法  9-10
    1.3.2 磁力研抛方法  10-11
    1.3.3 磁流变液研抛方法  11
    1.3.4 气囊抛光方法  11-12
  1.4 研抛力的控制研究现状  12-13
  1.5 多机器人协调研抛控制现状及其常用控制方法  13-14
  1.6 本文主要研究内容  14-15
第二章多机器人协调控制算法及最优路径规划  15-26
  2.1 多机器人协调控制方法  15-19
    2.1.1 协调协作机制  15-17
    2.1.2 多机器人协调圆弧算法原理  17-19
  2.2 多机器人之间的通信  19-21
  2.3 机器人轨迹规划  21-26
    2.3.1 机器人轨迹规划算法研究  21-26
第三章机器人关节力学分析  26-37
  3.1 机器人的位姿描述及空间坐标变换  26-29
    3.1.1 位置描述  27
    3.1.2 姿态描述  27-28
    3.1.3 采用欧拉角进行终端姿势的描述  28-29
  3.2 机器人的静力学分析  29-32
    3.2.1 MOTOMAN-HP3串联机器人的静力学分析  30-32
  3.3 MOTOMAN-HP3串联机器人终端刚度分析  32-34
  3.4 MOTOMAN-HP3串联机器人的三维建模及力学仿真  34-37
第四章恒力研抛工具系统的研究  37-48
  4.1 恒力研抛工具系统主要部件的选择  37-39
    4.1.1 力传感器的选择  37-38
    4.1.2 减震器的选择  38-39
  4.2 恒力研抛工具系统PROE分析  39-42
    4.2.1 基于PROE的零件模型建立  39-42
  4.3 恒力研抛工具的有限元分析  42-48
    4.3.1 恒力研抛工具终端执行器的静态分析  42-46
    4.3.2 恒力研抛工具系统的模态分析  46-48
第五章恒力研抛控制系统的运动控制及实验分析  48-64
  5.1 恒力研抛控制系统的组成  48-51
    5.1.1 MOTOMAN-HP3型机器人基本概况  48-50
    5.1.2 NPT800型并联运动平台的基本概况  50-51
    5.1.3 研抛工具系统  51
  5.2 研抛运动的程序控制  51-57
    5.2.1 MOTOMAN-HP3型机器人软件系统及控制程序  52-54
    5.2.2 NPT800并联运动平台的软件系统及控制程序  54-57
  5.3 实验准备  57-59
    5.3.1 自由曲面恒力研抛的实验条件  57-58
    5.3.2 设备调试以及研抛测试  58-59
  5.4 实验结果分析  59-63
    5.4.1 实验中研抛压力前后对比结果及分析  59-60
    5.4.2 工件研抛前后粗糙度的变化  60-63
  5.5 本章小结  63-64
结论  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-67

多机器人恒力研抛控制系统的研究

内容摘要

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