基于三维点云的大型复杂构件机器人自主加工轨迹规划

发布时间：2021-04-17 00:24

　　大型复杂构件如风电叶片、航空结构件、船舶壳体的打磨是一项复杂而又繁重的工作,目前仍以人工打磨为主。为了提高大型复杂构件打磨质量和效率,机器人取代人工打磨已经是必然趋势。为实现大型复杂构件机器人高效高精加工,需要对加工轨迹规划模型、工件模型处理、曲面轨迹规划等过程进行研究。以上研究中仍存在以下问题:机器人加工模型依赖人工多次实验和调整,费时费力;工件在吊装放置或搬运后CAD模型与工件尺寸不一致,机器人加工精度不能保证;大型复杂构件模型数据信息大、处理困难,造成机器人轨迹规划速度慢精度低。本文根据大型复杂构件特点,提出了一种基于三维点云的大型复杂构件机器人自主加工轨迹规划方法,并结合OpenCascade几何引擎开发出大型复杂构件机器人自主加工轨迹规划软件。本文主要研究内容如下:对机器人自主加工轨迹规划中机器人末端和工件建立模型。结合大型复杂构件尺寸巨大、加工精度要求高等特点,分别建立机器人末端的工艺参数模型和工件的姿态矢量参数模型。基于赫兹接触理论构建了机器人末端的工艺参数模型,基于非均匀主成分分析法求解出工件的姿态信息。对大型复杂构件点云处理与模型重构。基于迭代就近点法提出一种靶标变换... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

机器人末端矢量方向

的磨粒切削刃实现的，磨粒的韧性和切削效果受磨粒形状尺寸影响。不粒的形状与分布方式不同，本文采用的磨粒属于通用性砂轮的磨粒，即的棱锥形，磨粒大小由粒度决定。砂轮在打磨工件表面时，砂轮上的磨面接触，因为磨粒的尺寸与外形一般不规则，磨粒与工件表面接触情况文献中[63-65]使用大量实验数据证明了磨粒分别为高斯分布，即：22( )21( )2df d e 中，d 为磨粒高度；u 为高度均值，即下图的 davg; 为标准差，max =(d -d3-3f ( h) dh0.9973 ，上式分布函数可以近似为22( )21, 3( )20, 3he df dd 高斯分布效果如图 2-3 所示：

图 2-4 接触面压强分布去除廓形模型构建执行器打磨工件表面时，为建立理想模型，假率没有关系，即打磨效果与执行器上砂轮转速打磨中，会受到材料种类、工件曲率、法向力型。Cabaravdic 在论文中提出了一种指数关系1 2b bg sr C P V单位时间里的磨削深度，g A a tC C K K。AC 轮在打磨工件时遇到的阻力系数，tK 是砂轮的分布在接触面上的压强，sV 是砂轮的线速度，sV wx


本文编号：3142450