六自由度虛擬軸機床的智能位姿檢測及實時誤差補償控制研究.pdf

1、虛擬軸機床,又稱并聯(lián)機床,是機器人技術(shù)、機床結(jié)構(gòu)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等多學科交叉結(jié)合的產(chǎn)物,具有高精度、高剛性、高速度、高加速度、高柔性、高靈活性、推力大、重量輕等潛在優(yōu)異性能。在虛擬軸機床的研究中,為了更好地實現(xiàn)對末端刀具的高精度控制,機床末端刀具準確到達指定位姿的能力成為其重要的技術(shù)指標之一。目前,在虛擬軸機床數(shù)控加工中只能通過編碼器獲得伺服電機的運動狀態(tài),無法直接獲得末端刀具的實時位姿。虛擬軸機床末端運動位姿的實時檢測難題,影響著虛擬軸

2、機床末端刀具的運動控制精度,并已成為困擾虛擬軸機床在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化方面取得實質(zhì)性突破的關(guān)鍵問題之一。因此,本文對虛擬軸機床末端刀具的位姿檢測方法進行的研究,不僅具有較高的實用價值,而且具有較高的學術(shù)價值。
　　 本文首先總結(jié)了國內(nèi)外虛擬軸機床的研究概況,包括運動學、動力學、工作空間、控制策略、檢測方法及誤差補償?shù)?論述了本課題研究的內(nèi)容、目的和意義。其次,對該機床的數(shù)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)進行了研究。另外,結(jié)合本課題的研究對象----6-P

3、TRT型虛擬軸機床,從運動學分析的角度闡述六自由度虛擬軸機床運動學的相關(guān)理論,為虛擬軸機床的控制與檢測奠定基礎(chǔ)。根據(jù)具體的運動學分析,利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)任意逼近非線性函數(shù)的能力,對給定的末端位姿及其運動學逆解進行訓練,從而利用訓練好的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對虛擬軸機床末端位姿的檢測,并將RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測的結(jié)果與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測的結(jié)果進行仿真對比,以驗證RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性。然后對虛擬軸機床的位姿進行誤差補償。最后,針對虛擬軸機床的特點,