基于工業(yè)機器人的假肢接受腔加工系統(tǒng)研究.pdf

1、作為假肢中最重要的一個部件，假肢接受腔的制作方法一直是各國假肢領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的手工制作工藝費時費力，加工質(zhì)量受人為因素影響大。探索將自動化加工設備應用于假肢接受腔制作已成為假肢制作工藝改進的方向。本文以基于工業(yè)機器人的假肢接受腔加工系統(tǒng)為研究對象，研究了將機器人用于接受腔陽模加工的工藝路線和關(guān)鍵技術(shù)。
　　具體研究工作如下:
　　首先，對機器人加工系統(tǒng)進行了研究?；贙UKA KR210工業(yè)機器人平臺，建立了機器人

2、銑削加工系統(tǒng)。該加工系統(tǒng)包括KUKA機器人本體、KR C4控制系統(tǒng)、加工主軸及變頻控制系統(tǒng)、以及加工主軸與機器人的連接法蘭等部件。KR C4控制系統(tǒng)通過Profibus/Dp與變頻控制器進行通訊，實現(xiàn)對加工主軸的控制。在此基礎(chǔ)上，基于FreeCAD和MasterCAM軟件，建立了加工系統(tǒng)仿真平臺，用于離線仿真模擬機器人的運動軌跡及加工工藝規(guī)劃。
　　其次，應用三維掃描測量和建模技術(shù)建立假肢接受腔陽模數(shù)字化模型。針對接受腔陽模曲面特

3、征，在Matercam軟件中進行加工工藝規(guī)劃。對接受腔陽模的工件、加工工藝、刀具參數(shù)和加工參數(shù)等進行設置，得到假肢接受腔陽模加工所需的刀具路徑（包括刀具的NCI和NC文件）。
　　在MATLAB中應用D-H法建立KUKA機器人加工系統(tǒng)運動學模型，對運動學正、逆問題進行了分析研究。對Mastercam的數(shù)控刀具路徑NCI文件進行分析，提取加工刀具的位置姿態(tài)信息。通過位置變換和位姿坐標變換，將其轉(zhuǎn)換為機器人加工系統(tǒng)刀具的位姿文件，進而