去毛刺機(jī)器人軌跡跟蹤的研究.pdf

1、隨著制造業(yè)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人越來越多地進(jìn)入人們的生產(chǎn)活動中，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展在很大程度上緩解了勞動力的短缺，并能代替工人從事一些危險的行業(yè)，因此發(fā)展工業(yè)機(jī)器人是一個明智之舉。近年來，由于用工成本逐年攀升，許多企業(yè)開始謀劃成本更低且效率更高的機(jī)器人以降低成本提高市場競爭力，在此背景下，許多機(jī)器人開始逐漸進(jìn)入人們的視野，并扮演了工人加工產(chǎn)品的角色。其中采用機(jī)器人對摩托車缸蓋表面的毛刺進(jìn)行打磨就是實際工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中的一個方面，我們采用的機(jī)器人

2、是六自由度關(guān)節(jié)的機(jī)器人，型號為ER50-C20。在加工的過程中，我們首先進(jìn)行了示教，然后利用各種控制算法對示教軌跡跟蹤，通過MATLAB仿真軟件的對幾種控制算法的軌跡進(jìn)行了對比，并確定了在不同情況下應(yīng)選擇不同的控制算法的方案。為此，本文的主要研究工作可以歸結(jié)為以下幾個方面:
　　(1)采用人工示教的方法，對摩托車缸蓋表面的毛刺進(jìn)行打磨，將打磨過程中點的信息采集后反饋到控制系統(tǒng)，最終得到一條示教軌跡，該軌跡可以作為軌跡跟蹤的基準(zhǔn)，為

3、后續(xù)的加工提供理論依據(jù)。
　　(2)針對數(shù)學(xué)模型不復(fù)雜的情況，我們首先建立數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種魯棒性迭代控制算法，該控制算法旨在對示教軌跡跟蹤控制，將數(shù)學(xué)模型代入編程軟件MATLAB以確定迭代次數(shù)，這樣可以模擬出跟蹤軌跡，從而得到毛刺的加工量。仿真結(jié)果表明，通過MATLAB仿真軟件只需要迭代較少次數(shù)即可得到良好的跟蹤軌跡。
　　(3)針對數(shù)學(xué)模型較難建立且外部干擾因素?zé)o法確定的情況，我們首先確定輸入輸出量，通過反

4、饋回來的數(shù)據(jù)建立一個經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，從而可以設(shè)計一種FuzzyPID控制算法，將得到的數(shù)據(jù)與待加工零件的毛刺量代入編程軟件MATLAB中，通過MATLAB軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類與分析處理，這樣便可以模擬出跟蹤軌跡，從而得到毛刺的加工量。該控制算法可選擇合適的模糊控制規(guī)則完成，并達(dá)到良好的軌跡跟蹤效果。
　　(4)針對外部干擾因素可以簡化為一個主因素且該因素可以用數(shù)學(xué)模型建立的情況，我們首先建立外部因素的數(shù)學(xué)模型，將該數(shù)學(xué)模型與反饋回來的數(shù)