噴釉機(jī)械手示教系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、針對(duì)目前衛(wèi)浴陶瓷噴釉機(jī)械手編程復(fù)雜且難以在國(guó)內(nèi)陶瓷行業(yè)普及的現(xiàn)狀，研制了一種面向衛(wèi)浴陶瓷噴釉的機(jī)械手快速示教系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)質(zhì)量輕、運(yùn)動(dòng)靈活的關(guān)節(jié)臂裝置對(duì)人工示教噴釉軌跡進(jìn)行采集，然后編譯成機(jī)械手運(yùn)動(dòng)程序，從而實(shí)現(xiàn)噴釉機(jī)械手的快速編程。本文主要內(nèi)容有:
　　(1)示教關(guān)節(jié)臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化與仿真。結(jié)合噴釉軌跡采集的實(shí)際需求對(duì)示教關(guān)節(jié)臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì);為了確保關(guān)節(jié)臂質(zhì)量輕巧、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，對(duì)關(guān)節(jié)臂連桿長(zhǎng)度進(jìn)行了優(yōu)化;對(duì)優(yōu)化后的關(guān)節(jié)臂工

2、作空間進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證其能夠滿足示教空間需求;對(duì)優(yōu)化后的關(guān)節(jié)臂主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)仿真、得到關(guān)節(jié)臂在合理外力下變形很小，強(qiáng)度滿足要求。
　　(2)示教系統(tǒng)誤差分析與補(bǔ)償研究。對(duì)示教系統(tǒng)誤差源進(jìn)行了全面的分析，運(yùn)用DH方法建立了示教關(guān)節(jié)臂的誤差模型。分析了模型中各項(xiàng)參數(shù)存在偏差時(shí)對(duì)軌跡采集誤差的影響，得到了各項(xiàng)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)精度的影響權(quán)重。
　　提出了一種基于改進(jìn)模擬退火算法的示教系統(tǒng)誤差補(bǔ)償方法，對(duì)示教系統(tǒng)的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。改進(jìn)的

3、模擬退火算法結(jié)合誤差模型參數(shù)對(duì)精度的影響權(quán)重合理分配搜索范圍和搜索精度，并當(dāng)算法接近最優(yōu)解時(shí)縮小搜索范圍和提高搜索精度，極大的減少了最優(yōu)解的搜索時(shí)間。
　　(3)實(shí)驗(yàn)研究。采用STM32芯片為核心實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確軌跡采集;通過(guò)PC機(jī)把采集的軌跡編譯成機(jī)械手可以識(shí)別運(yùn)動(dòng)程序，完成了示教系統(tǒng)電控設(shè)計(jì)。
　　對(duì)誤差補(bǔ)償前后示教再現(xiàn)軌跡的重合度進(jìn)行了比較分析，結(jié)果證明了基于改進(jìn)模擬退火算法的誤差補(bǔ)償方法的準(zhǔn)確性與有效性。通過(guò)噴釉生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)