再生硒鼓異形件噴漆機械手研究.pdf

1、山東理工大學(xué)山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文再生硒鼓異形件再生硒鼓異形件噴漆噴漆機械手研究機械手研究ResearchonRoboticPaintingManipulatfIrregularComponentsofReproductionCartridge研究生：陳茜茜指導(dǎo)教師：林江海研究員研究員協(xié)助指導(dǎo)教師：魏修亭教授申請學(xué)位門類級別：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱：機械電子工程機械電子工程研究方向：機電控制及自動化機電控制及自動化論文完成日期：2012

2、年1月單位代碼：10433學(xué)號：Y0901016分類號：TP242.3密級：山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要在硒鼓再生過程中，需要在經(jīng)過清理后的異形件表面噴涂一層透明油漆，用于保護和裝飾零件表面。目前硒鼓再生行業(yè)的噴漆工序仍沿用手工或半自動的方法，由于噴漆對環(huán)境的影響大且工藝質(zhì)量要求穩(wěn)定，迫切需要開發(fā)用于異形件表面噴漆的機器人操作平臺。本文在查閱了大量噴漆機器人資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種再生硒鼓異形件噴漆機械手方案，全文工作及所取得的成

3、果如下：(1)根據(jù)噴漆機械手的工作環(huán)境和任務(wù)要求，確定機械手的總體設(shè)計，包括結(jié)構(gòu)、驅(qū)動方案和控制系統(tǒng)方案等。根據(jù)再生硒鼓異形件的尺寸確定機械手的結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用UG建立機械手的三維實體模型與裝配。(2)利用DH法對機械手進行運動學(xué)分析，建立噴漆機械手各連桿的變換矩陣，并推導(dǎo)噴漆機械手的運動學(xué)正逆解；結(jié)合噴漆機械手的機械結(jié)構(gòu)，利用蒙特卡洛法對機械手的工作空間進行分析，在MATLAB中繪制機械手的運動范圍圖。(3)根據(jù)機械手軌跡規(guī)劃原理給出了

4、關(guān)節(jié)空間和直角空間中噴涂軌跡生成方法。在關(guān)節(jié)空間中，軌跡規(guī)劃主要是三次多項式插值和高次多項式插值。在直角空間中，軌跡規(guī)劃主要是空間直線、平面圓弧和空間圓弧的插補方法。(4)利用MATLAB環(huán)境下的RoboticsToolbox快速建立機械手模型，實現(xiàn)噴漆運動軌跡規(guī)劃，然后在MATLABSimulink環(huán)境下的機械系統(tǒng)仿真工具箱SimMechanics中建立機械手的運動仿真模型。仿真結(jié)果表明末端執(zhí)行器的軌跡跟蹤良好，同時機械手各關(guān)節(jié)運動平