手工打磨存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、環(huán)境差,粉塵對(duì)人體健康危害性大,以及用工困難等突出問題,機(jī)器人取代人工打磨作業(yè)具有非�，F(xiàn)實(shí)的需求。目前,機(jī)器人能夠勝任表面形狀簡(jiǎn)單,要求不高的打磨作業(yè)任務(wù),但面對(duì)復(fù)雜曲面、余量不均、表面質(zhì)量要求高的打磨任務(wù),機(jī)器人還難以取代手工作業(yè)。本文針對(duì)路徑規(guī)劃、復(fù)雜曲面擬合、打磨接觸力控制等關(guān)鍵問題開展研究。（1）打磨力分析。以平面打磨作業(yè)為對(duì)象,綜合砂輪磨削研究成果和經(jīng)驗(yàn)公式,分析了砂紙打磨工況下磨削力的組成,推導(dǎo)了打磨力公式,畫出砂紙打磨的受力狀態(tài)圖,總結(jié)了砂紙打磨作業(yè)特點(diǎn),為機(jī)器人打磨作業(yè)工具研制提供了理論依據(jù)。（2）適用性強(qiáng)的柔順裝置設(shè)計(jì)。本文對(duì)打磨工藝進(jìn)行了研究,分析了打磨路徑規(guī)劃、拋磨姿態(tài)控制,提出了一種基于NURBS（非均勻有理B樣條曲線）的圓弧逼近曲線擬合算法,并結(jié)合本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)完成了拋磨路徑及拋磨點(diǎn)規(guī)劃。在分析打磨工藝基礎(chǔ)上,基于適用性強(qiáng)以及低成本的設(shè)計(jì)理念,滿足法向接觸力要求,以及柔順控制精度,設(shè)計(jì)了三個(gè)導(dǎo)向裝置,安裝了力傳感器以及位移傳感器,實(shí)現(xiàn)了小型化,靈活操作及穩(wěn)定控制。（3）被動(dòng)柔順打磨力平衡方程的建立。被動(dòng)柔順打磨接觸力控制研究從一般普適性打... 

【文章來(lái)源】：安徽工程大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?２０１３－２０２０年全球工業(yè)機(jī)器人銷售額及增長(zhǎng)率??

１００．０?４０．８％?４５．０％??９００?■?４０．０％??８００?ｉＯＡ％／＾?＼?３０．２％?■?３５．０％??２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８＊?２０１９？?２０２０＊??■■銷售ｆｔ?億美元?■?？?車增長(zhǎng)宰??圖】－２?２０１３－２０２０年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷售額及增長(zhǎng)率??目前，我國(guó)的制造業(yè)正在掀起“機(jī)器換人”熱潮，通過“機(jī)器換人”來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量和??業(yè)生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動(dòng)力［５］。因此，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展也正迎來(lái)高潮期。工廠打磨環(huán)??惡劣，打磨作業(yè)艱苦，威脅人類健康等問題，打磨行業(yè)“機(jī)器換人”的問題尤為突出，??待解決。手工打磨效率低，環(huán)境對(duì)人影響嚴(yán)重，造成打磨成本增高圖１－３為傳統(tǒng)手工??磨圖片。傳統(tǒng)的機(jī)器拋磨加工設(shè)備有普通磨床、專用磨床以及數(shù)控磨床等，他們與機(jī)??人拋磨系統(tǒng)的對(duì)比如表１－１所示［６］。??

磨方面起步早，技術(shù)研宄已相對(duì)成熟。??釀ＪＵ??圖１－４?ＯＲＡＳ公司機(jī)器人拋磨系統(tǒng)?圖１－５?ＡＢＢ打磨機(jī)器人??ｔ＾ＧＴＯＧｍｏ?＾?Ｉ：…、：ＩＩＰ??２？禮??圖１－６?ＭＯＴＯＭＡＮ公司的機(jī)器人磨削系統(tǒng)?圖１－７新加坡砂帶拋磨系統(tǒng)??＾ｒ＾ｅｃｉ?１／?—，丄?ｉ“??ｓｅｎｓ°ｒ??ｌａｉｉｊｊｆｃ??圖１－８家具行業(yè)的機(jī)器人磨削系統(tǒng)??國(guó)內(nèi)對(duì)機(jī)器人拋磨系統(tǒng)的研宄起于上世紀(jì)９０年代，華中科技大學(xué)對(duì)機(jī)器人路徑規(guī)??劃、拋光工藝、工藝知識(shí)庫(kù)等方面開展了研宄，開發(fā)了一套基于ＰＵＭＡ５６２機(jī)器人的拋??光試驗(yàn)系統(tǒng)。吉林大學(xué)和長(zhǎng)春大學(xué)基于超聲彈性機(jī)器人研拋系統(tǒng)研宄，沈陽(yáng)自動(dòng)化研宄??所對(duì)大型航空透明件進(jìn)行的研磨拋光機(jī)器人系統(tǒng)的研宄，北京航空航天大學(xué)與廊坊智通??機(jī)器人有限公司合作研發(fā)的機(jī)器人柔性加工打磨系統(tǒng)［１３］，廊坊智通機(jī)器人公司開發(fā)出了??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]葉片復(fù)雜曲面的機(jī)器人拋磨工藝規(guī)劃[J]. 黃婷,許輝,樊成,孫立寧,陳國(guó)棟.  光學(xué)精密工程. 2018(01)

博士論文
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[2]曲面數(shù)控加工編程軌跡的NURBS擬合及插補(bǔ)算法研究[D]. 吳繼春.華中科技大學(xué) 2012
[3]機(jī)器人磨削葉片關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 趙揚(yáng).吉林大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于模糊PID的灌注機(jī)流量控制研究[D]. 魏雄杰.湖北工業(yè)大學(xué) 2018
[2]面向復(fù)雜曲面的工業(yè)機(jī)器人打磨運(yùn)動(dòng)規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 李名水.五邑大學(xué) 2018
[3]面向工業(yè)機(jī)器人曲面砂帶打磨的軌跡生成方法研究[D]. 張斌.華南理工大學(xué) 2018
[4]面向小型金屬鑄件的機(jī)器人自動(dòng)拋磨關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張金鋒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]拋光打磨機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王淼.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[6]基于機(jī)器人的玻璃自動(dòng)打磨系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 葉永龍.浙江理工大學(xué) 2013



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