自動(dòng)制孔末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)與控制.pdf

1、現(xiàn)代為了滿足飛機(jī)多方面技術(shù)與生產(chǎn)成本的要求，航空制造領(lǐng)域發(fā)展了自動(dòng)化裝配技術(shù)，而自動(dòng)化制孔技術(shù)又是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一，采用自動(dòng)制孔技術(shù)可大大提高飛機(jī)機(jī)構(gòu)抗疲勞性能，延長(zhǎng)飛機(jī)壽命。自動(dòng)制孔的關(guān)鍵技術(shù)包括制孔末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)、孔位精度和法向精度控制、末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)控制等。本文主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，依據(jù)飛機(jī)零部件的裝配要求，進(jìn)行了末端執(zhí)行器的功能分析，設(shè)定了末端執(zhí)行器的主要技術(shù)參數(shù)；通過給出兩種不同總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析，選定以

2、功能結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行劃分的設(shè)計(jì)方法；針對(duì)末端執(zhí)行器的功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并給出了末端執(zhí)行器的工作流程。
　　其次，對(duì)機(jī)器人自動(dòng)制孔控制系統(tǒng)的硬件組成以及主要硬件進(jìn)行了詳細(xì)的介紹；對(duì)激光跟蹤儀作了介紹，并闡述了激光位移傳感器法向檢測(cè)的工作原理，分析了對(duì)機(jī)器人以及末端執(zhí)行器的控制。
　　接著，對(duì)控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)并仿真。先介紹了制孔系統(tǒng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程，根據(jù)選定的關(guān)節(jié)坐標(biāo)型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)類型，依據(jù)建立D-H模型的方法，

3、得到機(jī)器人的 D-H模型幾何參數(shù)，給出末端執(zhí)行器理想情況下的動(dòng)力學(xué)方程，并進(jìn)行修正；采用控制器分解方法進(jìn)行基于模型的比例-微分(PD)控制器的設(shè)計(jì)，并分別應(yīng)用階躍信號(hào)和正弦信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行Simulink仿真驗(yàn)證。通過PD控制仿真結(jié)果可知：采用基于模型的比例-微分(PD)控制方法，在一定程度上可以抑制摩擦力矩及力矩?cái)_動(dòng)的影響，并能適應(yīng)一定的模型誤差。
　　最后，進(jìn)行了壓緊單元的壓緊力分析及其控制。通過對(duì)壓緊機(jī)構(gòu)建模，得到壓緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)