經(jīng)濟(jì)型噴漆機(jī)器人軌跡規(guī)劃及關(guān)節(jié)控制研究.pdf

1、噴漆作業(yè)的工作環(huán)境十分惡劣，油漆對(duì)人體危害很大。因此，為保護(hù)工人的身體健康，提高噴漆質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等，應(yīng)實(shí)現(xiàn)噴漆自動(dòng)化。而目前國(guó)外的噴漆機(jī)器人，功能非常強(qiáng)大，造價(jià)相當(dāng)昂貴，僅在我國(guó)個(gè)別實(shí)力雄厚的大型企業(yè)，要求噴漆質(zhì)量很高且品種多的產(chǎn)品中有用武之地。在我國(guó)眾多生產(chǎn)家具、家用電器、小型機(jī)械設(shè)備等產(chǎn)品的中小企業(yè)中，噴漆這種單調(diào)、重復(fù)的工作仍多采用人工方式。惡劣的環(huán)境對(duì)工人的身體造成嚴(yán)重危害，很難提高噴漆質(zhì)量。其原因是因?yàn)槲覈?guó)沒有經(jīng)濟(jì)且實(shí)

2、用的噴漆機(jī)器人。經(jīng)濟(jì)型噴漆機(jī)器人正是應(yīng)這一需要而產(chǎn)生的?；谝陨锨闆r，本文設(shè)計(jì)了一種新型的經(jīng)濟(jì)型噴漆機(jī)器人，并對(duì)以下幾個(gè)方面展開研究： 綜述國(guó)內(nèi)外噴漆機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r及研究方向，分析我國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)型噴漆機(jī)器人的必要性；闡述機(jī)器人設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，從機(jī)構(gòu)學(xué)角度出發(fā)，研究機(jī)器人機(jī)械臂和手腕的構(gòu)形，采用一種差速手腕結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)型噴漆機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析；利用D-H表示法對(duì)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，建立機(jī)器人連桿變換矩陣，并推導(dǎo)

3、和驗(yàn)證機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解；結(jié)合機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)，分析機(jī)器人各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍，研究并給出機(jī)器人的工作空間；介紹機(jī)器人軌跡規(guī)劃中的關(guān)節(jié)空間和直角坐標(biāo)空間軌跡規(guī)劃原理和幾種關(guān)節(jié)空間軌跡插值方法。重點(diǎn)研究直角坐標(biāo)空間連續(xù)路徑直接軌跡規(guī)劃問題。利用弗萊納-雪列三矢量關(guān)于連續(xù)空間路徑曲線方向的表示法，探索出一種直角坐標(biāo)空間的直接連續(xù)軌跡規(guī)劃方法，并對(duì)幾種常見機(jī)器人軌跡進(jìn)行詳細(xì)軌跡規(guī)劃；考慮到該經(jīng)濟(jì)型噴漆機(jī)器人的功能及其經(jīng)濟(jì)性，控制系統(tǒng)采用主從分布式控