本文關(guān)鍵詞：基于恒力控制的機(jī)器人去毛刺軌跡動(dòng)態(tài)規(guī)劃

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【摘要】：毛刺普遍存在于機(jī)械零件的加工過(guò)程中,殘留的毛刺既影響了零件的質(zhì)量,又降低零件使用性能。去毛刺加工時(shí),刀具需要對(duì)工件的棱邊進(jìn)行跟蹤,以保持良好的切削狀態(tài)。傳統(tǒng)人工去毛刺耗時(shí)費(fèi)力,已不能滿足當(dāng)前制造業(yè)發(fā)展需要。因而,機(jī)器人等自動(dòng)化去毛刺技術(shù)廣受關(guān)注,機(jī)器人去毛刺時(shí)須生成合理的加工軌跡。面對(duì)多品種、外形復(fù)雜的工件,研究如何快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行機(jī)器人去毛刺加工,可積極推動(dòng)機(jī)器人去毛刺技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。本文為消除毛坯件公差和加工裝夾誤差對(duì)毛刺去除作業(yè)的影響,展開了基于法向力的在線軌跡生成方法的研究。在基于去毛刺切削力特性分析基礎(chǔ)上,提出了采用阻抗控制模型實(shí)現(xiàn)切削法向恒力控制策略,并將該策略應(yīng)用于機(jī)器人去毛刺軌跡生成,同時(shí)完成了汽車轉(zhuǎn)向器零部件壓鑄件的機(jī)器人去毛刺加工的實(shí)驗(yàn)研究。首先,闡述了論文的研究背景和意義,介紹了現(xiàn)有的機(jī)器人去毛刺軌跡生成方法種類及研究現(xiàn)狀,重點(diǎn)介紹基于傳感器的機(jī)器人去毛刺軌跡生成方法的研究現(xiàn)狀,綜述了消除毛坯件公差和加工裝夾誤差的去毛刺軌跡生成方法,并提出論文的框架及主要研究?jī)?nèi)容。其次,基于毛刺特性及去毛刺切削力特性提出切削法向恒力控制策略。為了實(shí)現(xiàn)刀具對(duì)工件毛刺的動(dòng)態(tài)跟蹤加工,采用基于位置的阻抗控制模型,構(gòu)建了基于阻抗控制模型的去毛刺法向力控制策略。第三,基于去毛刺法向力控制策略,提出了基于法向力的機(jī)器人去毛刺軌跡生成方法。針對(duì)毛坯件公差和裝夾誤差較大的情況,通過(guò)機(jī)器人控制器獲取刀具切削運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)信息,采用六維力傳感器實(shí)時(shí)采集三維切削力矢量,進(jìn)而求取切削運(yùn)動(dòng)軌跡的切向量、法向量、切向力和法向力,提出了基于阻抗控制模型的機(jī)器人去毛刺軌跡生成方法。最后,本文搭建了機(jī)器人去毛刺實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；設(shè)計(jì)了基于切削用量的去毛刺切削力模型正交實(shí)驗(yàn),完成了汽車轉(zhuǎn)向器零部件壓鑄件的機(jī)器人去毛刺加工的實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證了本文提出的基于法向力的機(jī)器人去毛刺軌跡生成方法的可行性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242

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本文編號(hào)：1306584