大口徑光學研拋機器人系統(tǒng)研究及設計.pdf

1、目前，國際上光學望遠鏡發(fā)展迅速，隨著觀測距離的不斷增加、觀測光學波段的變寬，對大口徑光學元件的需求越來越大、精度越來越高、口徑也越來越大。然而，現(xiàn)階段加工難度大、加工效率低、成本高等因素嚴重制約了大口徑自由曲面元件的應用和推廣。因此，研究適用于大尺寸、非球面、高效、精密的研拋加工設備已成為亟待解決的關鍵技術。
　　論文基于大口徑光學元件加工工藝的分析，明確研拋機器人的設計要求；分析現(xiàn)有工業(yè)機器人常用手臂結構和手腕結構，提出了適用于

2、光學研拋的“旋轉+移動”式六自由度串聯(lián)異型機器人總體設計方案。
　　運用D-H參數(shù)法進行機器人運動學建模，推導運動學正解、逆解表達式。對機器人進行Matlab建模仿真分析，通過調(diào)用RoboticsToolbox函數(shù)庫分析機器人的操作空間，驗證了臂型尺寸滿足加工直徑2m的設計要求。對機器人的運動進行笛卡爾空間、關節(jié)空間的軌跡規(guī)劃，并根據(jù)研拋過程中常用的直線、圓、螺旋線等三種曲線，在三維模型上對軌跡規(guī)劃算法進行驗證，結果表明軌跡規(guī)劃與