工業(yè)機(jī)器人雕刻加工過程的力控制方法研究.pdf

1、近幾年工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)制造業(yè)的一大熱點(diǎn)，用機(jī)器人雕刻替換傳統(tǒng)的手工雕刻，不僅提高了雕刻產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)還降低企業(yè)運(yùn)行的成本。機(jī)器人在雕刻過程中，雕刻力的大小影響到刀具的使用壽命和工件加工精度，因此對(duì)機(jī)器人雕刻加工過程的力控制方法研究具有重要的實(shí)用價(jià)值。
　　本文針對(duì)實(shí)際雕刻過程中遇到的問題，以St-ubli-TX90機(jī)器人為控制對(duì)象，主要工作包括了構(gòu)建雕刻過程切削力的簡(jiǎn)化模型，研究空間切換控制和雕刻過程的PI控制。本

2、文主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　1.介紹了機(jī)器人雕刻加工系統(tǒng)，包括St-ubli工業(yè)機(jī)器人和作用力檢測(cè)與采集系統(tǒng)，并對(duì)MasterCAM、Robotmaster和St-ubli Robotics Suite控制軟件簡(jiǎn)單描述。闡述了機(jī)器人雕刻加工過程遇到的實(shí)際問題，進(jìn)一步引入對(duì)機(jī)器人雕刻過程的力控制方法研究。
　　2.分析了雕刻過程切削力的產(chǎn)生，并對(duì)切削力模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，使用最小二乘回歸算法建立雕刻切削力模型，并通過實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)

3、行驗(yàn)證。
　　3.研究了機(jī)器人從自由空間到約束空間的切換控制。對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中碰撞問題描述，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中各控制方法的規(guī)劃曲線，分析各控制方法間的優(yōu)勢(shì)與不足。
　　4.研究了機(jī)器人雕刻過程力控制。在實(shí)驗(yàn)中采用繼電型PI自整定的方法，整定出機(jī)器人雕刻系統(tǒng)中的力控制器的參數(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
　　5.以車模型為雕刻實(shí)例，將空間切換控制和PI控制算法加入到雕刻代碼中，對(duì)機(jī)器人雕刻過程中力進(jìn)行控制，最終完成車模型的雕刻。