太赫兹智能检测系统的机器人离线编程技术及误差分析
发布时间：2021-01-14 15:16
太赫兹波通常指频率范围在0.1～10THz的电磁波,对于非极性复合材料具有较强的穿透性。随着太赫兹波的广泛应用,太赫兹时域光谱技术在无损检测领域发挥愈加重要的作用。然而,由于二维扫查导轨只能在X,Y方向移动,常规的太赫兹时域光谱系统可对平面样件进行无损检测,但对于曲面样件检测具有较大误差。因此,本文以UR10机器人及太赫兹时域光谱系统为主体搭建了太赫兹智能检测系统,并对系统各部分进行标定和误差分析,通过机器人离线编程技术实现了对非极性复合材料曲面样件的无损检测。具体工作包括以下几个方面:首先开展了工业机器人运动学研究。根据改进的D-H参数模型,使用Robotics Toolbox工具箱对UR10机器人进行运动学建模,并进行正逆运动学仿真验证;基于关节空间和笛卡尔空间进行了两点间的轨迹仿真研究;基于蒙特卡洛方法对UR10机器人运动空间进行了仿真。通过理论仿真研究工作,为离线编程技术的研究奠定基础。然后开展了太赫兹智能检测系统标定及误差分析研究。分析影响系统误差的因素,重点针对UR10定位误差,建立误差模型,标定运动学参数,并对标定前后误差对比分析;对UR10机器人工具坐标系进行了标定实验...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
太赫兹波段下不同爆炸物的吸收光谱
第2章太赫兹智能检测系统8图2.2THz-TDS反射式成像系统2.1.2工业机器人工业机器人是一种融合了机械和编程等各种技术的高科技设备，是机械制造行业不断发展的产物。随着科技的不断发展，工业机器人技术也在不断提高，已经渗透到各行各业。目前，机器人在喷涂、搬运、点焊等方面均有大量应用，在执行不同作业任务时，只需更换对应的末端执行器即可，大大解放了生产力，提高了效率[54]。在本文中，使用工业机器人携带太赫兹测头对被测样件进行扫描，实现对于曲面样件的无损检测。根据实验室现有条件及需求，本文所采用的工业机器人为丹麦优傲公司生产的UR10机器人，具有便携、灵活的特点。丹麦优傲公司（UniversalRobots）生产的UR10机器人是协作型机器人，具有六个关节，所有关节均为旋转关节[55]。每个关节都可以进行±360°旋转，工具端最大速度可达3米/秒，并具有力/力矩控制和反馈的功能，体积和重量较其他工业机器人来说更加轻巧，安装更加方便。与其他工业机器人最为不同的是，基座可以以不同角度、不同方向安装于不同位置，从而使UR机器人具有更高的灵活性。UR10机器人的重复定位精度很高，可达0.1mm，但其定位精度很低，可达2-3mm，本文对UR10机器人进行了标定，提高了绝对定位精度。图2.3UR10机器人
第2章太赫兹智能检测系统8图2.2THz-TDS反射式成像系统2.1.2工业机器人工业机器人是一种融合了机械和编程等各种技术的高科技设备，是机械制造行业不断发展的产物。随着科技的不断发展，工业机器人技术也在不断提高，已经渗透到各行各业。目前，机器人在喷涂、搬运、点焊等方面均有大量应用，在执行不同作业任务时，只需更换对应的末端执行器即可，大大解放了生产力，提高了效率[54]。在本文中，使用工业机器人携带太赫兹测头对被测样件进行扫描，实现对于曲面样件的无损检测。根据实验室现有条件及需求，本文所采用的工业机器人为丹麦优傲公司生产的UR10机器人，具有便携、灵活的特点。丹麦优傲公司（UniversalRobots）生产的UR10机器人是协作型机器人，具有六个关节，所有关节均为旋转关节[55]。每个关节都可以进行±360°旋转，工具端最大速度可达3米/秒，并具有力/力矩控制和反馈的功能，体积和重量较其他工业机器人来说更加轻巧，安装更加方便。与其他工业机器人最为不同的是，基座可以以不同角度、不同方向安装于不同位置，从而使UR机器人具有更高的灵活性。UR10机器人的重复定位精度很高，可达0.1mm，但其定位精度很低，可达2-3mm，本文对UR10机器人进行了标定，提高了绝对定位精度。图2.3UR10机器人
【参考文献】：
期刊论文
[1]太赫兹时域光谱技术检测复合材料与金属的脱粘缺陷[J]. 刘陵玉,常天英,杨传法. 红外技术. 2018(01)
[2]基于太赫兹时域光谱技术的红木检测方法[J]. 张文涛,王思远,占平平,韩莹莹. 光学学报. 2017(02)
[3]RobotArt在工业机器人编程仿真教学中的应用研究[J]. 凌双明,黄有全. 湖南工业职业技术学院学报. 2016(04)
[4]环氧树脂胶的太赫兹光谱特性研究[J]. 张瑾,崔洪亮,施长城,陈建冬,张紫茵,韩晓惠,马宇婷. 光谱学与光谱分析. 2016(04)
[5]6R拇指关节康复机器人工作空间仿真与分析[J]. 李小龙,梅瑛,申登高. 河北农机. 2016(03)
[6]基于OpenGL的多机器人仿真实验平台研究及实现[J]. 付兵,胡飞飞,陈琳,潘海鸿. 组合机床与自动化加工技术. 2016(01)
[7]激光全息/错位散斑/剪切干涉轮胎无损检测系统应用及全息气泡原因分析和解决措施[J]. 朱宇石,马国华. 轮胎工业. 2013(12)
[8]云冈石窟内外石雕风化差异的光谱研究[J]. 杨成全,孟田华,石少坚,卢玉和,赵国忠. 内蒙古大学学报(自然科学版). 2013(06)
[9]太赫兹波谱无损检测技术研究进展[J]. 谢丽娟,徐文道,应义斌,秦坚源. 农业机械学报. 2013(07)
[10]基于UG加工信息的汽车轮毂机器人喷漆离线编程[J]. 赵燕伟,余智胜,陈建. 制造业自动化. 2013(11)
博士论文
[1]基于太赫兹时域光谱的检测技术研究[D]. 曹丙花.浙江大学 2009
[2]机器人弧焊离线编程系统及其自动编程技术的研究[D]. 何广忠.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]六自由度工业机器人运动学标定与实验研究[D]. 陈绵鹏.济南大学 2019
[2]基于视觉的工业机器人几何参数标定[D]. 康宏斌.西南科技大学 2019
[3]地铁车辆可靠性评估与维修决策技术研究[D]. 曾成.广东工业大学 2019
[4]产品装配质量可视化预评估技术研究[D]. 王天泽.长春理工大学 2019
[5]小波变换在太赫兹无损检测信号预处理中的应用[D]. 陈思宏.长春理工大学 2019
[6]面向布线的线束机器人轨迹规划和离线编程研究[D]. 柴建豪.长春理工大学 2018
[7]太赫兹波时域光谱技术研究[D]. 陈泽优.中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所) 2018
[8]基于法向精度控制的形貌测量机器人轨迹规划技术研究[D]. 范师杰.长春理工大学 2018
[9]6R工业机器人的运动轨迹规划及仿真研究[D]. 雷韶.中北大学 2017
[10]工业机器人工具及工件坐标系的标定研究[D]. 周祥.南京理工大学 2015
本文编号：2977082
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
太赫兹波段下不同爆炸物的吸收光谱
第2章太赫兹智能检测系统8图2.2THz-TDS反射式成像系统2.1.2工业机器人工业机器人是一种融合了机械和编程等各种技术的高科技设备，是机械制造行业不断发展的产物。随着科技的不断发展，工业机器人技术也在不断提高，已经渗透到各行各业。目前，机器人在喷涂、搬运、点焊等方面均有大量应用，在执行不同作业任务时，只需更换对应的末端执行器即可，大大解放了生产力，提高了效率[54]。在本文中，使用工业机器人携带太赫兹测头对被测样件进行扫描，实现对于曲面样件的无损检测。根据实验室现有条件及需求，本文所采用的工业机器人为丹麦优傲公司生产的UR10机器人，具有便携、灵活的特点。丹麦优傲公司（UniversalRobots）生产的UR10机器人是协作型机器人，具有六个关节，所有关节均为旋转关节[55]。每个关节都可以进行±360°旋转，工具端最大速度可达3米/秒，并具有力/力矩控制和反馈的功能，体积和重量较其他工业机器人来说更加轻巧，安装更加方便。与其他工业机器人最为不同的是，基座可以以不同角度、不同方向安装于不同位置，从而使UR机器人具有更高的灵活性。UR10机器人的重复定位精度很高，可达0.1mm，但其定位精度很低，可达2-3mm，本文对UR10机器人进行了标定，提高了绝对定位精度。图2.3UR10机器人
第2章太赫兹智能检测系统8图2.2THz-TDS反射式成像系统2.1.2工业机器人工业机器人是一种融合了机械和编程等各种技术的高科技设备，是机械制造行业不断发展的产物。随着科技的不断发展，工业机器人技术也在不断提高，已经渗透到各行各业。目前，机器人在喷涂、搬运、点焊等方面均有大量应用，在执行不同作业任务时，只需更换对应的末端执行器即可，大大解放了生产力，提高了效率[54]。在本文中，使用工业机器人携带太赫兹测头对被测样件进行扫描，实现对于曲面样件的无损检测。根据实验室现有条件及需求，本文所采用的工业机器人为丹麦优傲公司生产的UR10机器人，具有便携、灵活的特点。丹麦优傲公司（UniversalRobots）生产的UR10机器人是协作型机器人，具有六个关节，所有关节均为旋转关节[55]。每个关节都可以进行±360°旋转，工具端最大速度可达3米/秒，并具有力/力矩控制和反馈的功能，体积和重量较其他工业机器人来说更加轻巧，安装更加方便。与其他工业机器人最为不同的是，基座可以以不同角度、不同方向安装于不同位置，从而使UR机器人具有更高的灵活性。UR10机器人的重复定位精度很高，可达0.1mm，但其定位精度很低，可达2-3mm，本文对UR10机器人进行了标定，提高了绝对定位精度。图2.3UR10机器人
【参考文献】：
期刊论文
[1]太赫兹时域光谱技术检测复合材料与金属的脱粘缺陷[J]. 刘陵玉,常天英,杨传法. 红外技术. 2018(01)
[2]基于太赫兹时域光谱技术的红木检测方法[J]. 张文涛,王思远,占平平,韩莹莹. 光学学报. 2017(02)
[3]RobotArt在工业机器人编程仿真教学中的应用研究[J]. 凌双明,黄有全. 湖南工业职业技术学院学报. 2016(04)
[4]环氧树脂胶的太赫兹光谱特性研究[J]. 张瑾,崔洪亮,施长城,陈建冬,张紫茵,韩晓惠,马宇婷. 光谱学与光谱分析. 2016(04)
[5]6R拇指关节康复机器人工作空间仿真与分析[J]. 李小龙,梅瑛,申登高. 河北农机. 2016(03)
[6]基于OpenGL的多机器人仿真实验平台研究及实现[J]. 付兵,胡飞飞,陈琳,潘海鸿. 组合机床与自动化加工技术. 2016(01)
[7]激光全息/错位散斑/剪切干涉轮胎无损检测系统应用及全息气泡原因分析和解决措施[J]. 朱宇石,马国华. 轮胎工业. 2013(12)
[8]云冈石窟内外石雕风化差异的光谱研究[J]. 杨成全,孟田华,石少坚,卢玉和,赵国忠. 内蒙古大学学报(自然科学版). 2013(06)
[9]太赫兹波谱无损检测技术研究进展[J]. 谢丽娟,徐文道,应义斌,秦坚源. 农业机械学报. 2013(07)
[10]基于UG加工信息的汽车轮毂机器人喷漆离线编程[J]. 赵燕伟,余智胜,陈建. 制造业自动化. 2013(11)
博士论文
[1]基于太赫兹时域光谱的检测技术研究[D]. 曹丙花.浙江大学 2009
[2]机器人弧焊离线编程系统及其自动编程技术的研究[D]. 何广忠.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]六自由度工业机器人运动学标定与实验研究[D]. 陈绵鹏.济南大学 2019
[2]基于视觉的工业机器人几何参数标定[D]. 康宏斌.西南科技大学 2019
[3]地铁车辆可靠性评估与维修决策技术研究[D]. 曾成.广东工业大学 2019
[4]产品装配质量可视化预评估技术研究[D]. 王天泽.长春理工大学 2019
[5]小波变换在太赫兹无损检测信号预处理中的应用[D]. 陈思宏.长春理工大学 2019
[6]面向布线的线束机器人轨迹规划和离线编程研究[D]. 柴建豪.长春理工大学 2018
[7]太赫兹波时域光谱技术研究[D]. 陈泽优.中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所) 2018
[8]基于法向精度控制的形貌测量机器人轨迹规划技术研究[D]. 范师杰.长春理工大学 2018
[9]6R工业机器人的运动轨迹规划及仿真研究[D]. 雷韶.中北大学 2017
[10]工业机器人工具及工件坐标系的标定研究[D]. 周祥.南京理工大学 2015
本文编号：2977082
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