机器人力位混合控制磨抛关键技术研究
发布时间：2021-08-30 03:55
打磨抛光是提高工件表面质量的一道重要工序,目前市场上仍以传统的手工打磨为主,但手工打磨效率低,且操作具有一定危害性。本文结合机器人技术与传统磨抛工艺,设计了机器人力位混合控制恒力磨抛系统,并针对其控制策略、轨迹规划、工艺参数等关键技术进行了研究。首先良好的控制模型是获得高稳定性、高精度磨抛系统的关键。文中通过推导分析磨削力,获得了适用于机器人砂纸磨抛的磨削力公式;同时,基于气动动力建立了伺服阀的压力流量方程,以及机器人末端柔顺执行器的力平衡方程,最终建立了机器人磨抛过程数学模型。为提高系统性能,采用了基于模糊PID的压力控制与机器人末端柔顺执行器位移控制相结合的并行混合控制策略。文中仿真验证了模糊PID力控的有效性。其次磨抛轨迹和加工位姿直接影响加工精度。为使机器人磨抛系统能够适用于复杂曲面加工环境,文中对曲面的磨抛轨迹基于NURBS（Non-Uniform Rational B-Splines）曲线利用等弦高误差法进行了规划,并采用外部动态TCP（Tool Center Point）规划机器人位姿来保证机器人曲面磨抛过程中的垂直度。文中采用离线仿真软件验证了轨迹规划算法的合理性。最后...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界首台Unimate机器人
第1章绪论4率也开始采用工业机器人技术，如去毛刺、打磨和抛光、机械加工等。图1.1世界首台Unimate机器人图1.2多处理控制PUMA机器人如图1.3所示为德国KUKA公司研究的机器人砂带磨抛系统，主要用于金属零部件、卫浴产品的磨抛加工[5-6]。如图1.4所示为丹麦UR机器人公司基于内置力模式功能研发的机器人打磨抛光系统，很好地保证了在曲面和粗糙表面上打磨和抛光效果的一致性[7-8]。图1.3KUKA机器人磨抛系统图1.4UR机器人磨抛系统图1.5日本机器人磨抛系统图1.6德国机器人磨抛系统
第1章绪论4率也开始采用工业机器人技术，如去毛刺、打磨和抛光、机械加工等。图1.1世界首台Unimate机器人图1.2多处理控制PUMA机器人如图1.3所示为德国KUKA公司研究的机器人砂带磨抛系统，主要用于金属零部件、卫浴产品的磨抛加工[5-6]。如图1.4所示为丹麦UR机器人公司基于内置力模式功能研发的机器人打磨抛光系统，很好地保证了在曲面和粗糙表面上打磨和抛光效果的一致性[7-8]。图1.3KUKA机器人磨抛系统图1.4UR机器人磨抛系统图1.5日本机器人磨抛系统图1.6德国机器人磨抛系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊PID的掘进机恒功率控制系统设计[J]. 贺文海,焦可辉. 煤炭工程. 2019(09)
[2]工业机器人发展综述[J]. 冯旭,宋明星,倪笑宇,马立勇,王少雷. 科技创新与应用. 2019(24)
[3]机器人进行不锈钢锅三自由度抛光打磨工艺设计[J]. 葛桂林,腾扬刚. 农业装备与车辆工程. 2019(08)
[4]打磨抛光机器人控制系统设计与开发[J]. 孔袁莉,付宏文,苏达,梁世盛,张秋华. 组合机床与自动化加工技术. 2019(05)
[5]单向复合材料C/SiC平面磨削力实验研究[J]. 张立峰,王盛,乔伟林,李战,王映. 硅酸盐通报. 2019(04)
[6]模糊控制方法介绍[J]. 程凤林,张军芳,杜鹏,崔红芳,刘旭浩,刘士琴. 山东工业技术. 2019(06)
[7]基于模糊控制的智能交通灯教学实验平台设计[J]. 王永红. 机电工程技术. 2019(02)
[8]基于模糊PID的加热炉温度控制系统[J]. 孙江,孟朝霞,张晓荣. 运城学院学报. 2018(06)
[9]自适应模糊PID控制在快充电路中的应用研究[J]. 苗伟根,林弥. 电子世界. 2019(01)
[10]陶瓷抛光机空载阶段能耗建模与仿真[J]. 刘汉勇,李骏,杨柳. 机电工程技术. 2018(09)
硕士论文
[1]机器人打磨作业柔顺机构及接触力控制方法研究[D]. 盛大庆.安徽工程大学 2019
[2]基于力传感器的工业机器人恒力磨抛系统研究[D]. 高培阳.华中科技大学 2019
[3]SiC材料的化学机械协同抛光研究[D]. 张冰.吉林大学 2018
[4]基于主动柔顺法兰的抛光机器人自适应阻抗控制研究[D]. 袁乐天.哈尔滨工业大学 2018
[5]五星椅座打磨机器人关键技术研究[D]. 陈红杰.湖北工业大学 2018
[6]面向复杂曲面的工业机器人打磨运动规划技术研究[D]. 李名水.五邑大学 2018
[7]基于力反馈的打磨机器人控制系统研究[D]. 刘志恒.哈尔滨工业大学 2017
[8]机器人离线编程系统的开发及其应用[D]. 邓华健.广东工业大学 2017
[9]面向小型金属铸件的机器人自动抛磨关键技术研究[D]. 张金锋.哈尔滨工业大学 2017
[10]颗粒增强钛基复合材料缓进深切磨削研究[D]. 申龙.南京航空航天大学 2017
本文编号：3372007
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界首台Unimate机器人
第1章绪论4率也开始采用工业机器人技术，如去毛刺、打磨和抛光、机械加工等。图1.1世界首台Unimate机器人图1.2多处理控制PUMA机器人如图1.3所示为德国KUKA公司研究的机器人砂带磨抛系统，主要用于金属零部件、卫浴产品的磨抛加工[5-6]。如图1.4所示为丹麦UR机器人公司基于内置力模式功能研发的机器人打磨抛光系统，很好地保证了在曲面和粗糙表面上打磨和抛光效果的一致性[7-8]。图1.3KUKA机器人磨抛系统图1.4UR机器人磨抛系统图1.5日本机器人磨抛系统图1.6德国机器人磨抛系统
第1章绪论4率也开始采用工业机器人技术，如去毛刺、打磨和抛光、机械加工等。图1.1世界首台Unimate机器人图1.2多处理控制PUMA机器人如图1.3所示为德国KUKA公司研究的机器人砂带磨抛系统，主要用于金属零部件、卫浴产品的磨抛加工[5-6]。如图1.4所示为丹麦UR机器人公司基于内置力模式功能研发的机器人打磨抛光系统，很好地保证了在曲面和粗糙表面上打磨和抛光效果的一致性[7-8]。图1.3KUKA机器人磨抛系统图1.4UR机器人磨抛系统图1.5日本机器人磨抛系统图1.6德国机器人磨抛系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊PID的掘进机恒功率控制系统设计[J]. 贺文海,焦可辉. 煤炭工程. 2019(09)
[2]工业机器人发展综述[J]. 冯旭,宋明星,倪笑宇,马立勇,王少雷. 科技创新与应用. 2019(24)
[3]机器人进行不锈钢锅三自由度抛光打磨工艺设计[J]. 葛桂林,腾扬刚. 农业装备与车辆工程. 2019(08)
[4]打磨抛光机器人控制系统设计与开发[J]. 孔袁莉,付宏文,苏达,梁世盛,张秋华. 组合机床与自动化加工技术. 2019(05)
[5]单向复合材料C/SiC平面磨削力实验研究[J]. 张立峰,王盛,乔伟林,李战,王映. 硅酸盐通报. 2019(04)
[6]模糊控制方法介绍[J]. 程凤林,张军芳,杜鹏,崔红芳,刘旭浩,刘士琴. 山东工业技术. 2019(06)
[7]基于模糊控制的智能交通灯教学实验平台设计[J]. 王永红. 机电工程技术. 2019(02)
[8]基于模糊PID的加热炉温度控制系统[J]. 孙江,孟朝霞,张晓荣. 运城学院学报. 2018(06)
[9]自适应模糊PID控制在快充电路中的应用研究[J]. 苗伟根,林弥. 电子世界. 2019(01)
[10]陶瓷抛光机空载阶段能耗建模与仿真[J]. 刘汉勇,李骏,杨柳. 机电工程技术. 2018(09)
硕士论文
[1]机器人打磨作业柔顺机构及接触力控制方法研究[D]. 盛大庆.安徽工程大学 2019
[2]基于力传感器的工业机器人恒力磨抛系统研究[D]. 高培阳.华中科技大学 2019
[3]SiC材料的化学机械协同抛光研究[D]. 张冰.吉林大学 2018
[4]基于主动柔顺法兰的抛光机器人自适应阻抗控制研究[D]. 袁乐天.哈尔滨工业大学 2018
[5]五星椅座打磨机器人关键技术研究[D]. 陈红杰.湖北工业大学 2018
[6]面向复杂曲面的工业机器人打磨运动规划技术研究[D]. 李名水.五邑大学 2018
[7]基于力反馈的打磨机器人控制系统研究[D]. 刘志恒.哈尔滨工业大学 2017
[8]机器人离线编程系统的开发及其应用[D]. 邓华健.广东工业大学 2017
[9]面向小型金属铸件的机器人自动抛磨关键技术研究[D]. 张金锋.哈尔滨工业大学 2017
[10]颗粒增强钛基复合材料缓进深切磨削研究[D]. 申龙.南京航空航天大学 2017
本文编号：3372007
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