論文主要闡述在實際工作中使用史陶比爾六軸工業(yè)機器人進行激光熔覆加工的過程中所學(xué)習(xí)到的知識,領(lǐng)悟到的心得。首先論述工業(yè)機器人運動學(xué)的基本問題,即位姿逆問題,提出了一種解析算法。與機器人運動學(xué)領(lǐng)域普遍采用的引入四階矩陣方程的DH算法不同,論文應(yīng)用幾何法列出兩個三階矩陣方程。這兩個方程分別用來描述機器人的末端位置等式和末端姿態(tài)等式。這樣使得方程具有更明顯的幾何意義。并且由于方程中的三階矩陣為酋矩陣,它的逆矩陣與轉(zhuǎn)置矩陣相同,更方便進行求逆等矩陣運算^[1][2]。其次,在成功求解機器人位姿逆問題的基礎(chǔ)上,進而對機器人速度逆問題求解析解。機器人速度逆問題包括線速度逆問題和角速度逆問題兩部分。對于線速度逆問題,采用對時間求導(dǎo)的方法求解析解。對于角速度逆問題,采用向量分解原理求解析解。第三,考慮到了實際工程中工業(yè)機器人很少單獨使用,經(jīng)常需要夾持不同的工具。因而在成功求解以上的位姿逆問題和速度逆問題的基礎(chǔ)上,進而以實際工作中使用的激光頭作為工具為例,得出了機器人夾持工具時的解法,使研究更貼近工程實際的需要。第四,對上述方法計算出的機器人位置解和速度解進行驗證。使之與史陶比爾機器人... 

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國外發(fā)展概況
    1.3 國內(nèi)發(fā)展概況
    1.4 研究內(nèi)容與研究目的
第2章 史陶比爾工業(yè)機器人概述
    2.1 工業(yè)機器人定義
    2.2 史陶比爾集團概述
    2.3 工業(yè)機器人的組成
    2.4 史陶比爾工業(yè)機器人坐標(biāo)系
        2.4.1 關(guān)節(jié)坐標(biāo)系
        2.4.2 世界坐標(biāo)系
        2.4.3 工具坐標(biāo)系
    2.5 史陶比爾工業(yè)機器人連桿參數(shù)
    2.6 工業(yè)機器人運動學(xué)概述
        2.6.1 位姿正問題
        2.6.2 位姿逆問題
        2.6.3 速度正問題
        2.6.4 速度逆問題
    2.7 史陶比爾工業(yè)機器人的行走模式
        2.7.1 關(guān)節(jié)行走模式
        2.7.2 直線行走模式
        2.7.3 圓弧行走模式
    2.8 本章總結(jié)
第3章 不帶工具坐標(biāo)的史陶比爾工業(yè)機器人矩陣算法
    3.1 理論基礎(chǔ)
    3.2 位姿正問題
    3.3 速度正問題
        3.3.1 線速度正問題
        3.3.2 角速度正問題
    3.4 位姿逆問題
    3.5 速度逆問題
        3.5.1 線速度逆問題
        3.5.2 角速度逆問題
    3.6 實驗驗證
        3.6.1 位姿逆問題的驗證
        3.6.2 線速度逆問題的驗證
        3.6.3 角速度逆問題的驗證
    3.7 本章總結(jié)
第4章 帶工具坐標(biāo)的史陶比爾工業(yè)機器人矩陣算法
    4.1 位姿正問題
    4.2 速度正問題
        4.2.1 線速度正問題
        4.2.2 角速度正問題
    4.3 位姿逆問題
    4.4 速度逆問題
        4.4.1 線速度逆問題
        4.4.2 角速度逆問題
    4.5 實驗驗證
        4.5.1 位姿逆問題的驗證
        4.5.2 線速度逆問題的驗證
        4.5.3 角速度逆問題的驗證
    4.6 本章總結(jié)
第5章 史陶比爾工業(yè)機器人激光熔覆加工實驗研究
    5.1 激光熔覆概述
    5.2 回轉(zhuǎn)工件實驗研究
        5.2.1 工藝方法
        5.2.2 最終效果
    5.3 相貫線加工實驗研究
        5.3.1 工藝方法
        5.3.2 最終效果
    5.4 本章總結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]工業(yè)機器人的技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 駱敏舟,方健,趙江海.  機械制造與自動化. 2015(01)
[2]六自由度裝校機器人雅可比矩陣的建立及奇異性分析[J]. 李誠,謝志江,倪衛(wèi),劉楠.  中國機械工程. 2012(10)
[3]3-RRRT并聯(lián)機器人奇異位形分析[J]. 楊玉維,趙新華,陳世明,苗志懷.  天津理工大學(xué)學(xué)報. 2005(01)
[4]工業(yè)機器人發(fā)展思考[J]. 王田苗.  機器人技術(shù)與應(yīng)用. 2004(02)
[5]視覺傳感及圖像處理技術(shù)在焊接中的應(yīng)用[J]. 石永華,鐘繼光,劉桑,王國榮.  電焊機. 1999(09)

碩士論文
[1]一種六自由度串聯(lián)機器人的運動學(xué)與動力學(xué)仿真分析[D]. 徐有勝.深圳大學(xué) 2017
[2]工業(yè)機器人軌跡規(guī)劃及運動仿真系統(tǒng)研究[D]. 趙川.陜西理工大學(xué) 2017
[3]基于KUKA工業(yè)機器人的運動學(xué)標(biāo)定及誤差分析研究[D]. 劉紀(jì)陽.長春工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于嵌入式運動控制器的弧焊機器人控制系統(tǒng)研究[D]. 劉鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]6-DOF串聯(lián)機器人運動學(xué)算法研究及其控制系統(tǒng)實現(xiàn)[D]. 彭航.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[6]機器人激光焊接汽車白車身鍍鋅板的實驗研究[D]. 徐中華.江蘇大學(xué) 2010
[7]Cr12模具鋼激光熔覆技術(shù)的研究[D]. 黃尚猛.天津大學(xué) 2008



本文編號：3653744