大口徑光學(xué)研拋機(jī)器人系統(tǒng)研究及設(shè)計(jì).pdf

1、目前，國際上光學(xué)望遠(yuǎn)鏡發(fā)展迅速，隨著觀測距離的不斷增加、觀測光學(xué)波段的變寬，對大口徑光學(xué)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(yán)重制約了大口徑自由曲面元件的應(yīng)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(shè)備已成為亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)。
　　論文基于大口徑光學(xué)元件加工工藝的分析，明確研拋機(jī)器人的設(shè)計(jì)要求；分析現(xiàn)有工業(yè)機(jī)器人常用手臂結(jié)構(gòu)和手腕結(jié)構(gòu)，提出了適用于

2、光學(xué)研拋的“旋轉(zhuǎn)+移動(dòng)”式六自由度串聯(lián)異型機(jī)器人總體設(shè)計(jì)方案。
　　運(yùn)用D-H參數(shù)法進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，推導(dǎo)運(yùn)動(dòng)學(xué)正解、逆解表達(dá)式。對機(jī)器人進(jìn)行Matlab建模仿真分析，通過調(diào)用RoboticsToolbox函數(shù)庫分析機(jī)器人的操作空間，驗(yàn)證了臂型尺寸滿足加工直徑2m的設(shè)計(jì)要求。對機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行笛卡爾空間、關(guān)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(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明軌跡規(guī)劃與