轻型自主移动制孔系统稳定行走技术研究

发布时间：2020-05-12 19:09

【摘要】：随着国产大飞机项目的持续推进,机身大部件对接处的制孔任务对飞机装配技术提出了新的需求,传统的飞机装配技术已不能满足其装配要求。而轻型自主移动制孔系统作为一种新型的飞机自动化装配解决方案,以其柔性化、小型化、智能化的特点迅速成为航空制造领域的研究热点。本文主要从轻型自主移动制孔系统稳定行走技术展开研究,主要研究内容如下:(1)根据制孔系统行走功能需求分析,完成了行走机构的总体设计方案,包括行走机构方案设计、行走机构结构设计、集成控制系统方案设计及行走机构行走流程设计。(2)设计了行走机构硬件集成控制方案,建立了行走机构数学模型,详细分析了单电机及多电机的伺服控制策略,设计基于电机负载转矩的腿部到位控制方法以及真空吸附系统的控制方案。(3)搭建实验平台,进行行走吸附实验验证,同时对行走机构在不同状态下的行走稳定性和吸附可靠性进行了实验分析,为后续行走机构在行走过程中位姿的优化提供了实验依据。(4)通过分析制孔系统在行走过程中本体出现不稳定及位姿改变现象的原因,给出了位姿纠正的技术方案,并利用实验进行验证,实验结果表明该方案能够有效减小制孔系统在行走过程中位姿的改变,确保制孔系统的行走稳定性。
【图文】：

EI公司的ONCE系统(b)德国宝捷公司的R图 1. 1 工业机器人柔性装配系统领域自动化装配技术的发展，飞机自动化装配技术正朝美国波音公司针对这一发展方向，提出一种轻型自动化环形轨道制孔系统[22]。如图 1. 2 所示，该系统的工作原轨，加工时该系统能够沿着导轨运动至相应的加工站位，。这种基于柔性轨道的环形轨道制孔系统具有柔性好、可工范围大、负载能力强、刚度特性好等优点；但也存在一件表面的加工任务、轨道铺设的准备时间长、精度要求高具等[23]。为了解决基于柔性轨道的环形轨道制孔系统所商陆续开始研制了爬行机器人自动制孔系统，并取得了s 公司、西班牙 M.Torres 公司、法国 Alema Automation 公

图 1. 8 Shakey 机器人 图 1. 9 Sojourner 火星探测车图 1. 10Aladdin 机器人 图 1. 11“Big Dog”机器人国内关于移动机器人及其行走技术的研究起步较晚，主要集中在国内的高校及科研院随着国家大力发展机器人行业，，并投入大量资金，推动了我国移动机器人行走技术的发短了与国外先进水平的差距，而且在某些关键技术上也达到了国际一流水平，已经发展成国在机器人行业中的一个突出领域[41]。以下是国内对于移动机器人及其行走技术的一些成果。如图 1. 12 所示为哈尔滨工业大学研制的“六轮摇臂-转向架式”月球车。它的车身是以
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V262

【参考文献】

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本文编号：2660701