機器人輔助模具氣囊拋光運動控制和軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、為了解決模具自由曲面手工拋光熟練勞動力短缺、拋光效率低、工作單調(diào)耗時以及拋光質(zhì)量一致性難以得到保證等問題，實現(xiàn)模具自由曲面拋光加工自動化是有效的途徑之一，其中對機器人輔助模具氣囊拋光進行研究具有重要的現(xiàn)實意義。 本文以機器人MOTOMAN-HP20為核心，以一種新型旋轉(zhuǎn)型膨脹氣囊拋光工具為基礎(chǔ)，搭建了機器人輔助模具氣囊拋光實驗系統(tǒng)，并對機器人MOTOMAN-HP20的運動學(xué)和機器人輔助模具氣囊拋光軌跡規(guī)劃兩大內(nèi)容進行了深入的分析

2、和探討。 論文首先根據(jù)模具自由曲面拋光工藝的要求，搭建了機器人輔助模具氣囊拋光系統(tǒng)的實驗平臺，并對一種應(yīng)用于新型旋轉(zhuǎn)型膨脹氣囊拋光工具的氣囊拋光技術(shù)及其機理進行了研究，包括影響氣囊拋光效果的拋光參數(shù)、接觸控制與接觸區(qū)域、氣囊拋光區(qū)所受壓力分析等。 然后對機器人MOTOMAN-HP20的運動學(xué)問題進行了全面的分析，從機器人運動學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)出發(fā)，討論了機器人位姿的描述方法，推導(dǎo)了機器人連桿變換矩陣，建立了機器人運動學(xué)方程，再結(jié)

3、合機器人MOTOMAN-HP20各桿件的結(jié)構(gòu)參數(shù)和關(guān)節(jié)變量，求解出了該機器人運動學(xué)方程正逆解的表達式。 其次對機器人氣囊拋光軌跡規(guī)劃進行了深入的探討，根據(jù)機器人運動控制方式的不同，把機器人氣囊拋光軌跡規(guī)劃分為兩種：在線示教編程氣囊拋光軌跡規(guī)劃和離線編程氣囊拋光軌跡規(guī)劃，并對這兩種氣囊軌跡規(guī)劃方法作了相互比較，提出了各自的優(yōu)缺點，重點闡述了離線編程氣囊拋光軌跡規(guī)劃的實現(xiàn)過程。 最后，在正交實驗的基礎(chǔ)上，利用單因素水平變化對