钢轨的机器人力位混合控制磨削系统研究

发布时间：2021-02-11 01:13

　　随着中国经济的腾飞,中国的生产也日益科技、现代化。在近几十年,铁路发展日新月异,而钢轨作为铁路事业的基础,其加工质量有了更高的要求。钢轨的焊缝打磨作为目前高铁发展的一个重点,传统的人工打磨已不能满足其高质量的要求。随着近几十年工业自动化的急速发展,对钢轨焊缝打磨实行自动化打磨已成为一种必然的趋势。在机器人对钢轨焊缝自动打磨的过程中,普通的位置控制在对复杂的钢轨焊缝表面打磨时会因为焊缝的凸起而出现卡死的问题,为加强自动打磨的质量,必须对机器人的控制加入力控制。本文基于工业机器人的特点,对打磨机器人的控制进行了力/位混合控制方案分析,实现打磨机器人在打磨过程中的恒力打磨,提高打磨机器人的打磨质量。相关的研究工作包括:（1）建立打磨机器人的运动学模型。首先对机器人的运动学描述基础进行了介绍,对本项目的打磨机器人建立了各连杆的坐标系,并对其正、逆运动学进行了求解。在力控制的反馈控制环节,需要对工具端的进行位置调节,以达到力补偿效果,而位置的实现将通过本运动学分解到各关节。（2）对力/位混合控制的方案进行研究。通过对目前各控制方法的研究与了解,结合实际打磨情况,提出了基于位置环与速度环的力/位混... 

【文章来源】：广州大学广东省

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

“十三五”铁路路线规划[4]

图 1-2 钢轨焊缝连接Fig1-2 Rail weld connection铁集团广州工务大修段红海焊轨厂发起同承担研制钢轨自动化打磨机器人的项为开端，搭建实验平台，进行自动化的焊接的焊缝形状各不相同，所以为确保焊缝的位置、尺寸以及在打磨过程中形激光位移传感器对焊缝的空间位置形状标转换得到基坐标下的位置，再将数据立体模型。根据得到的立体模型，进行之后就可以对焊缝进行打磨。打磨轨迹达到相应要求，则继续进行打磨，直到

图 1-3 打磨机器人的焊缝打磨Fig1-3 Weld grinding of the grinding robot改进的机器人存在以下问题：一维激光传感器的探测的效率较低，不高效性，且其路径编程为人工示教编程，而钢轨存在的问题是焊缝表单的人工示教存在使用情况单一，不能高效编程及通用于各种打磨状行了第二次改进，即加入了自动编程系统。自动编程系统以 Staubli，更换一维激光位移传感器为二维激光位移传感器，结合钢轨的三维器测量所得的焊缝空间位置信息[8]实现打磨机器人的实时编程，自动生9]。自动编程的加入很好的解决了机器人控制的实时调整性，高效生成打磨仍存在需改进的地方，打磨过程中打磨面不均匀，存在凹凸的情据编程的路径进给时，为恒进给模式，遇到较大凸起会存在卡死的情磨工具件的刚性问题，打磨时焊缝会有一定的反弹现象。为防止这些


本文编号：3028279