基于MOTOMAN UP50型機(jī)器人的切削加工誤差補(bǔ)償方法研究
本文選題:工業(yè)機(jī)器人 + 運(yùn)動(dòng)學(xué); 參考:《蘭州理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)制造尤其是機(jī)械加工領(lǐng)域越來越受到研究、生產(chǎn)單位和專家學(xué)者的重視,這得益于工業(yè)機(jī)器人本身具備的價(jià)格低、靈活性好等優(yōu)點(diǎn),在加工零件,特別是在加工復(fù)雜的曲面零件時(shí),具有難以取代的優(yōu)勢(shì)。本文就以機(jī)器人應(yīng)用于切削加工為出發(fā)點(diǎn),分析了引起機(jī)器人切削加工誤差的主要因素,將這些因素導(dǎo)致的誤差集中體現(xiàn)為機(jī)器人的關(guān)節(jié)間隙誤差,以機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)為基礎(chǔ),按照誤差傳遞的原則,分析切削加工時(shí)機(jī)器人末端執(zhí)行件總的切削加工誤差。按照笛卡爾空間與機(jī)器人關(guān)節(jié)空間的映射關(guān)系,將三維基坐標(biāo)系誤差映射為關(guān)節(jié)坐標(biāo)系誤差,通過對(duì)關(guān)節(jié)間隙誤差的預(yù)補(bǔ)償從而在一定程度上提高機(jī)器人的整體切削加工精度。本文主要研究的內(nèi)容包括:(1)以Motoman UP50型機(jī)器人為研究對(duì)象,已知該機(jī)器人的連桿參數(shù),利用機(jī)器人連桿變換公式建立了該機(jī)器人的正向和逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。(2)建立簡單的機(jī)器人切削加工系統(tǒng),分析該系統(tǒng)中切削加工誤差的主要來源,以機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)為基礎(chǔ),研究分析了在機(jī)器人存在切削加工誤差時(shí)如何采用簡單方便的方法補(bǔ)償切削加工誤差,最后利用Motoman UP50型機(jī)器人驗(yàn)證誤差補(bǔ)償方法的正確性與可行性。(3)針對(duì)誤差補(bǔ)償方法計(jì)算量大、步驟較多的缺陷進(jìn)行研究,探討了一種以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)代替機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)預(yù)測(cè)計(jì)算機(jī)器人切削加工誤差的方法,該方法可以簡化誤差補(bǔ)償方法的計(jì)算量,及時(shí)有效地為提高機(jī)器人切削加工精度提供支撐。
[Abstract]:With the progress of science and technology, industrial robots have been paid more and more attention to in the field of production and manufacture, especially in the field of mechanical processing. This is due to the advantages of low price and good flexibility of industrial robots. In machining parts, especially in the machining of complex curved surface parts, there is an irreplaceable advantage. In this paper, the main factors causing the machining errors of the robot are analyzed based on the robot application in cutting machining. The errors caused by these factors are concentrated in the joint clearance errors of the robot and based on the kinematics of the robot. According to the principle of error transfer, the total machining error of robot end actuator is analyzed. According to the mapping relationship between Cartesian space and robot joint space, the three-wiki coordinate system error is mapped to the joint coordinate system error. The main contents of this paper are as follows: (1) taking Motoman UP50 robot as the research object, the connecting rod parameters of the robot are known. The forward and reverse kinematics model of the robot is established by using the transformation formula of the robot connecting rod. A simple robot machining system is established. The main sources of machining errors in the system are analyzed, and the kinematics of the robot is taken as the basis. This paper studies and analyzes how to use simple and convenient method to compensate cutting error when the robot has cutting error. Finally, Motoman UP50 robot is used to verify the correctness and feasibility of the error compensation method. In this paper, a method of calculating robot cutting error by neural network instead of robot kinematics prediction is discussed. This method can simplify the calculation of error compensation method and provide support for improving robot cutting accuracy in time and effectively.
【學(xué)位授予單位】:蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TP242.2;TG506
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1788222
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