工業(yè)機(jī)器人打磨過(guò)程的阻抗控制方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代機(jī)械加工的不斷發(fā)展，使用機(jī)器人打磨代替人工作業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)是當(dāng)下研究的一大熱點(diǎn)，不僅提高了打磨質(zhì)量，同時(shí)還降低了生產(chǎn)成本。在機(jī)器人砂帶打磨過(guò)程中，打磨力影響著工件的加工質(zhì)量以及砂帶的使用壽命，因此對(duì)機(jī)器人砂帶打磨過(guò)程的力控制方法實(shí)現(xiàn)恒力柔順打磨的研究具有重要的實(shí)用意義。
　　本文針對(duì)水龍頭表面打磨采用人工作業(yè)的加工方式的不足，采用機(jī)器人對(duì)水龍頭進(jìn)行打磨，以機(jī)器人為控制對(duì)象，研究力跟蹤阻抗控制方法，結(jié)合離線(xiàn)編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人柔

2、順砂帶打磨。為了提高砂帶打磨效率和打磨質(zhì)量，本文主要的研究工作與成果如下:
　　1.介紹了機(jī)器人砂帶打磨系統(tǒng)的構(gòu)成以及加工方式，開(kāi)展對(duì)機(jī)器人砂帶打磨機(jī)理進(jìn)行研究。從宏觀上分析了砂帶打磨過(guò)程中的彈性接觸狀態(tài)，從微觀上研究單顆磨粒的切削機(jī)理，進(jìn)而提出了本文的研究目標(biāo)為提高打磨質(zhì)量和加工效率，實(shí)現(xiàn)的方法為控制打磨力。
　　2.以ER50機(jī)器人為對(duì)象，采用D-H方法建立機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并推導(dǎo)運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解，運(yùn)用矢量積法求解雅可比矩陣。

3、在此基礎(chǔ)上，在離線(xiàn)編程環(huán)境下采用三次樣條曲線(xiàn)離散生成打磨軌跡，然后進(jìn)行了相關(guān)的打磨實(shí)驗(yàn)，并分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　3.通過(guò)對(duì)機(jī)器人砂帶打磨過(guò)程的接觸力分析，設(shè)計(jì)具有自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)牧Ω欁杩箍刂破鳎a(bǔ)償接觸時(shí)的彈性變形量，并分析其穩(wěn)定性條件。進(jìn)而考慮工業(yè)機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了一種基于位置的力跟蹤阻抗控制器，在離線(xiàn)編程軟件生成打磨軌跡的基礎(chǔ)上，對(duì)加工軌跡動(dòng)態(tài)調(diào)整，跟蹤期望軌跡，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人恒力打磨。
　　4.考慮砂帶與接觸輪的材質(zhì)以