【摘要】：隨著工業(yè)自動化迅猛發(fā)展,機器人的工作對象也越來越趨近于精密化、復(fù)雜化和廣泛化。尤其對于用于精密化表面處理工藝,諸如表面噴涂、激光和等離子表面改性等,應(yīng)用于這些領(lǐng)域的機器人需要完成對曲面的作業(yè)過程,這一過程中不僅需要精確控制機器人的運行軌跡,還需要實時控制作業(yè)過程中的工藝參數(shù),人工尋點示教方法及現(xiàn)有的離線編程系統(tǒng)均無法滿足這些作業(yè)要求�；谝陨蠁栴},本文以華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室的六軸工業(yè)機器人為基礎(chǔ),開發(fā)了一種面向復(fù)雜模具型面的表面處理工藝的工業(yè)機器人離線編程與仿真系統(tǒng)。本文針對該系統(tǒng)主要開展了以下幾個方面的工作:分析工業(yè)機器人運動學(xué)原理,采用標(biāo)準(zhǔn)D-H參數(shù)建模方法,建立機器人各關(guān)節(jié)的齊次變換矩陣,求得機器人運動學(xué)正解,并采用臂腕分離法推導(dǎo)出機器人運動學(xué)逆解公式,進(jìn)而提出了一種姿態(tài)優(yōu)化算法,在六軸工業(yè)機器人的多個逆解中確定出機器人運動的最優(yōu)解。規(guī)劃工業(yè)機器人的加工軌跡,利用等殘余高度的迭代算法,獲得了待加工曲面的刀位軌跡數(shù)據(jù)。通過標(biāo)定加工坐標(biāo)系,計算機器人運動學(xué)逆解及姿態(tài)優(yōu)化算法,將待加工曲面的軌跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為工業(yè)機器人的關(guān)節(jié)運動軌跡文件。基于MATLAB中Robotics Toolbox工具箱對機器人進(jìn)行建模,并對機器人待作業(yè)軌跡文件進(jìn)行模擬仿真,觀察運動過程是否平滑連續(xù),是否存在碰撞干涉危險,驗證了機器人軌跡規(guī)劃的合理性和正確性。本文最后提出了工業(yè)機器人離線編程與仿真系統(tǒng)的整體架構(gòu)和實例分析,通過實驗表明了該系統(tǒng)的可行性和穩(wěn)定性,同時也證明了本系統(tǒng)所用算法、模型的正確性。本系統(tǒng)可以有效避免機器人加工過程中出現(xiàn)的代碼錯誤、關(guān)節(jié)干涉、運動卡頓等問題,顯著提高了六軸工業(yè)機器人的加工精度和編程效率。
【圖文】：

本文的技術(shù)路線圖

圖 2.1 位置表示定在物體末端的坐標(biāo)系{B}的方向來描標(biāo)系{B}的三個坐標(biāo)軸的單位矢量來表 313233212223111213rrrrrrrrrRXYZABABABAB
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG174.4;TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2698450