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《湖南大学》 2007年
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模具自动抛光机器人的运动控制研究

王平  
【摘要】: 汽车、民用家电、航空航天及高新技术产业的迅速发展,对模具自由曲面的加工质量和效率提出了越来越高的要求。然而,研磨、抛光等后续精加工工序在目前仍主要依赖于熟练工人的手工操作,已成为低成本、短周期和高质量制造模具的薄弱环节。因此,深入开展模具抛光自动化加工的理论与技术研究势在必行。 本文针对课题小组设计的五轴关节型机械手,采用开放式体系结构,建立了“PC机+运动控制卡+交流伺服驱动器+交流伺服电机+传感器”的硬件控制系统;基于Windows和Visual C++6.0软件,初步开发出了一套人机交互式的机器人自动抛光加工控制软件。 基于D-H方法建立了抛光加工的机器人数学模型,推导出机器人的运动学方程,应用新的方法快速、准确地求出了逆运动学解。在不限制机器人运动范围的基础上,解决机器人关节变量多解所导致的关节值突变问题。通过实验证实了所提算法的正确性和有效性,满足了实时运动控制的要求。 系统地研究了抛光工具的轨迹规划问题,提出了基于行切法轨迹规划的抛光加工原理,将累加弦长三次参数样条曲线的拟合、插补方法应用于机器人自动抛光控制算法中,通过对算法参数的设置,实时生成可控精度的抛光加工轨迹。最后,提出了CP控制方式的关节轨迹连续控制算法,实现机器人连续、协调运动。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP242.2

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 杨武松;微小研抛机器人气动柔顺控制系统研究[D];吉林大学;2008年
2 吕建军;基于机器人的模具抛光柔顺执行机构研究[D];西华大学;2012年
3 杜学山;基于顺滑控制与时间最优气囊抛光轨迹优化研究[D];浙江工业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 金仁成,李水进,周云飞,赵继,詹建明;机器人超声振动弹性研磨加工的力学模型[J];工具技术;1999年12期
3 袁楚明,张雷,陈幼平,周祖德,谭汉元;模具曲面机器人智能抛光系统的研究[J];高技术通讯;2001年09期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 李三平;吴功平;肖晓晖;;巡线机器人机构的运动学反解与仿真[J];东北林业大学学报;2009年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄人豪;濮凤根;;液压控制元件产品结构创新和发展趋势——对模块化、可组配、开放式和集成化的思考[A];第三届全国流体传动及控制学术会议大会交流论文集[C];2004年
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7 方心宇;戴先中;孟正大;万俊君;;开放式网络化机器人网络通讯模块的实现[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年
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10 张连新;吉方;张勇斌;刘广民;何建国;;微细电火花加工机床设计及其控制技术研究[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 蒋明;激光飞行标刻系统及激光加工机器人控制与仿真研究[D];华中科技大学;2011年
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7 李鹏;基于STEP-NC的开放式智能数控系统架构及其关键技术研究[D];山东大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王浩;基于XML的开放式工业机器人解释器的研究[D];华南理工大学;2010年
2 丁雄勇;仿真机器人控制系统[D];南昌大学;2010年
3 安鑫;基于VC++和Virtools的开放式无线通讯数控系统及其仿真研究[D];华东理工大学;2011年
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10 李隽;基于PMAC的开放式数控系统设计及应用[D];北方工业大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹驰;马颖;刘洪军;李元东;;模具抛光技术浅谈[J];电加工与模具;2009年S1期
2 刘华军;杨静宇;陆建峰;唐振民;赵春霞;成伟明;;移动机器人运动规划研究综述[J];中国工程科学;2006年01期
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7 袁楚明,张雷,陈幼平,周祖德,谭汉元;模具曲面机器人智能抛光系统的研究[J];高技术通讯;2001年09期
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王贵林;SiC光学材料超精密研抛关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陶其铭;机器人轨迹规划的研究[D];合肥工业大学;2003年
2 王明昕;移动机器人运动学分析研究及本体结构设计[D];南京航空航天大学;2004年
3 蔡建羡;不确定机器人的力/位置智能控制[D];燕山大学;2003年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 郭晓凌;;由光学手工修抛过程中人的心理、生理状态与去除量的影响看机器人的应用[J];广西轻工业;2011年05期
2 郭晓凌;;由光学手工修抛过程中人的心理、生理状态与去除量的影响看机器人的应用[J];心智与计算;2011年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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6 宗志坚,高群,陈立平;机器人系统计算机辅助示教仿真平台研究[J];系统仿真学报;2003年08期
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8 陆丽丽;;微操作机器人视觉与误差分析研究[J];机电技术;2010年03期
9 鄢俊虎;刘颖;贾侦华;贾小亮;;局部关节型喷涂机器人控制系统及轨迹算法[J];机电产品开发与创新;2007年06期
10 隋琰;李剑锋;董新蕊;张繁;;基于细胞图像的微动机器人视觉分析及其轨迹规划[J];现代制造工程;2007年09期
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6 黄壮士;;机器人手术在微创食管外科的应用现状[A];中国第九届全国食管癌学术会议论文集[C];2009年
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5 本报记者 宗毅 特约记者 谢乐平;黄明玖,精心打造“中华模具第一股”[N];厂长经理日报;2002年
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7 周永泰;增幅回落 中高档模具需求仍旺 [N];中国工业报;2005年
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4 王文忠;新型自主研磨作业机器人系统的研究[D];吉林大学;2011年
5 刘伟庭;软体蠕动机器人系统之研究[D];浙江大学;2006年
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7 吴永海;全方位移动机器人运动控制及规划[D];浙江大学;2011年
8 宋金泽;自主泊车系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
9 张晓勇;机器人救援仿真系统中规划和自适应协作研究[D];中南大学;2010年
10 袁鹏;仿生机器蟹步行机理分析及控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王平;模具自动抛光机器人的运动控制研究[D];湖南大学;2007年
2 王军;利用环形工具研抛自由曲面的研究[D];吉林大学;2007年
3 严霞;基于ZigBee无线传感网络的动物机器人系统MP3音频自嵌入方法研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 苏鹏;仿生机械系统的无源动态运动综合[D];北方工业大学;2011年
5 张学文;四自由度教学型机器人运动轨迹控制技术研究[D];重庆大学;2009年
6 朱琇琪;饰品研磨机器人系统的研究[D];上海交通大学;2011年
7 张兴国;环保压缩机装配机器人控制技术及轨迹规划研究[D];南京理工大学;2003年
8 徐宗刚;3-PCR并联机构工作空间及轨迹规划的研究与应用[D];山东理工大学;2009年
9 姜明军;六自由度机器人运动轨迹优化控制[D];大庆石油学院;2009年
10 孙继武;基于多智能体机器人系统的实时通迅研究[D];南京理工大学;2002年
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