本文關(guān)鍵詞：基于力控制方法的工業(yè)機(jī)器人磨削研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華南理工大學(xué)》 2014年

基于力控制方法的工業(yè)機(jī)器人磨削研究

劉文波  

【摘要】：隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，市場對(duì)磨削加工的需求不斷增長。傳統(tǒng)磨削作業(yè)中，手工磨削費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不利于身心健康，且十分依賴工人的經(jīng)驗(yàn)與技巧；相比機(jī)器人磨削，機(jī)床磨削工作空間較小，加工對(duì)象范圍較小，加工柔性升級(jí)空間小，成本較高。因此，采用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行磨削作業(yè)是制造業(yè)領(lǐng)域一個(gè)重要的解決方案。在恒壓力磨削方式下，磨削加工的質(zhì)量很大程度上取決于磨削加工時(shí)的法向壓力能否保持恒定。因此，本文對(duì)工業(yè)機(jī)器人的恒力磨削控制方法進(jìn)行了研究。 論文首先對(duì)RB08六自由度工業(yè)機(jī)器人的再現(xiàn)方法作了修改，提出了再現(xiàn)時(shí)調(diào)整機(jī)器人末端執(zhí)行器軌跡的方法。通過給定示教后獲取的每個(gè)粗插補(bǔ)點(diǎn)的調(diào)整量或調(diào)整速度，計(jì)算出調(diào)整后每個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)的期望位姿和關(guān)節(jié)角，奠定了后文磨削控制策略實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。 然后對(duì)力傳感器獲取的力/力矩信號(hào)進(jìn)行了分析與處理。通過對(duì)測量力/力矩信號(hào)的靜態(tài)標(biāo)定，消除了信號(hào)零點(diǎn)漂移的影響，并確定了測量的電壓信號(hào)與作用力/力矩值之間的線性關(guān)系；通過重力/力矩補(bǔ)償算法，消除了工具重力/力矩對(duì)測量力/力矩值的影響；通過濾波等處理方式，消除了噪聲等干擾對(duì)測量值的影響，獲得了更穩(wěn)定的力信號(hào)。 其后，對(duì)機(jī)器人從自由空間到約束空間的切換控制問題進(jìn)行了分析，提出了適合位置控制工業(yè)機(jī)器人的分段降速策略；對(duì)機(jī)器人磨削工藝系統(tǒng)的剛性變形進(jìn)行了分析，將其分為機(jī)器人本體剛性變形和力傳感器-工具的變形量，分別對(duì)變形量進(jìn)行了分析推導(dǎo)，進(jìn)行了補(bǔ)償方法的研究。 最后，對(duì)磨削的機(jī)理、特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)分析，，分析了磨削力的測量，提出了工件輪廓法向估計(jì)的方法，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證；提出了面向磨削的力/位混合控制策略及其在工業(yè)機(jī)器人上實(shí)現(xiàn)的方法，對(duì)力控制方法進(jìn)行了仿真及一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)控制參數(shù)難以調(diào)整的缺點(diǎn)，引入了模糊控制的方法調(diào)整優(yōu)化控制參數(shù)。實(shí)驗(yàn)證明了控制策略的有效性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP242.2;TG58
【目錄】：

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉海濤;工業(yè)機(jī)器人的高速高精度控制方法研究[D];華南理工大學(xué);2012年

2 周煒;飛機(jī)自動(dòng)化裝配工業(yè)機(jī)器人精度補(bǔ)償方法與實(shí)驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孔紅兵;低載荷工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的虛擬設(shè)計(jì)[D];南京信息工程大學(xué);2012年

2 蘇金遠(yuǎn);基于故障樹的弧焊工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)可靠性研究[D];南華大學(xué);2013年

3 張希杰;基于工業(yè)機(jī)器人的齒輪軸磨削自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

4 汪永元;工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)分析與仿真研究[D];西南交通大學(xué);2014年

5 賈帥;工業(yè)機(jī)器人直接電驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2015年

6 閆華曉;模塊化工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)的若干問題研究[D];浙江大學(xué);2008年

7 于澎;工業(yè)機(jī)器人虛擬樣機(jī)與仿真控制系統(tǒng)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

8 陳成;六自由度工業(yè)機(jī)器人虛擬設(shè)計(jì)及仿真分析[D];南京信息工程大學(xué);2013年

9 張紹全;工業(yè)機(jī)器人鏜孔加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];浙江大學(xué);2013年

10 周偉花;軟件構(gòu)件化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于力控制方法的工業(yè)機(jī)器人磨削研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：219344