本文關(guān)鍵詞：超聲檢測(cè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制及仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自動(dòng)化超聲無(wú)損檢測(cè)是超聲檢測(cè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。目前，超聲無(wú)損檢測(cè)自動(dòng)化的可檢測(cè)對(duì)象還較少，主要是一些平面工件、圓筒、簡(jiǎn)單曲面等形狀簡(jiǎn)單的工件，對(duì)具有復(fù)雜形狀、變厚度的曲面工件的研究較少，如銑刀、葉片等。將多軸機(jī)械手應(yīng)用到無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域有望解決復(fù)雜曲面的有效檢測(cè)難題。 目前商業(yè)化的機(jī)械手控制系統(tǒng)開放性不高，不能滿足特殊應(yīng)用，如結(jié)構(gòu)改造不被允許，與超聲檢測(cè)設(shè)備同步存在技術(shù)問(wèn)題等弊端，因此，在本文中，基于MOTOMANMA1400六自由度機(jī)械手的硬件結(jié)構(gòu)，進(jìn)行超聲檢測(cè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制部分的研制，以及建立起超聲檢測(cè)運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)。選擇“PC+運(yùn)動(dòng)控制卡”的控制方式，采用TurboPMAC2-Clipper運(yùn)動(dòng)控制卡作為機(jī)械手控制系統(tǒng)的核心部分，選用安川的SGM系列的驅(qū)動(dòng)器和對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)，構(gòu)建起超聲檢測(cè)機(jī)械手硬件系統(tǒng)。 在進(jìn)行機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制時(shí)，運(yùn)動(dòng)學(xué)分析是其中關(guān)鍵的一步，針對(duì)MOTOMANMA1400機(jī)械手結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，，根據(jù)Pieper準(zhǔn)則，發(fā)現(xiàn)無(wú)解析解，采用一種幾何法和迭代法相結(jié)合的方法，求解出機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制，同時(shí)建立起超聲檢測(cè)機(jī)械手的控制軟件部分：（1）基于Open CASCADE構(gòu)建超聲檢測(cè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)；（2）基于PCOMMSERVER動(dòng)態(tài)庫(kù)構(gòu)建PMAC運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。前者實(shí)現(xiàn)正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算和機(jī)械手運(yùn)動(dòng)仿真，后者實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：超聲檢測(cè) 機(jī)械手 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 PMAC運(yùn)動(dòng)控制卡 Open CASCADE
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP241;TH878.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 超聲檢測(cè)技術(shù)進(jìn)展9-10
• 1.2 檢測(cè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展10-12
• 1.3 本課題研究意義12-13
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容13-15
• 第二章 超聲檢測(cè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)分析15-40
• 2.1 引言15
• 2.2 機(jī)器手位姿的描述及空間坐標(biāo)變換15-20
• 2.2.1 位置描述15-16
• 2.2.2 姿態(tài)描述16
• 2.2.3 空間齊次坐標(biāo)變換16-18
• 2.2.4 機(jī)械手坐標(biāo)系的描述18-20
• 2.3 機(jī)械手正運(yùn)動(dòng)學(xué)20-26
• 2.3.1 D-H 坐標(biāo)系的確立20-23
• 2.3.2 正運(yùn)動(dòng)學(xué)求解23-26
• 2.4 機(jī)械手逆運(yùn)動(dòng)學(xué)26-39
• 2.4.1 求取關(guān)鍵點(diǎn) D 的位置28-35
• 2.4.2 求解各關(guān)節(jié)角度35-39
• 2.5 小結(jié)39-40
• 第三章 超聲檢測(cè)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)40-56
• 3.1 引言40
• 3.2 控制系統(tǒng)硬件組成40-46
• 3.2.1 控制方案選擇40-43
• 3.2.2 工控機(jī)的選擇43
• 3.2.3 PMAC 運(yùn)動(dòng)控制卡43-45
• 3.2.4 驅(qū)動(dòng)器及電機(jī)選擇45-46
• 3.3 硬件連接46-49
• 3.3.1 PMAC 卡與主機(jī)連接47
• 3.3.2 PMAC 卡與驅(qū)動(dòng)器連接47-48
• 3.3.3 驅(qū)動(dòng)器與機(jī)械手連接48-49
• 3.4 控制系統(tǒng)軟件平臺(tái)49-55
• 3.4.1 運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)51
• 3.4.2 PMAC 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)51-55
• 3.5 小結(jié)55-56
• 第四章 基于 Open CASCAD 的運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)56-69
• 4.1 引言56-57
• 4.2 Open CASCAD 幾何內(nèi)核57-61
• 4.2.1 Open CASCADE 簡(jiǎn)介57-58
• 4.2.2 Open CASCADE 幾何建模內(nèi)核58-59
• 4.2.3 可視化技術(shù)59-60
• 4.2.4 數(shù)據(jù)交換60-61
• 4.3 機(jī)械手仿真軟件61-68
• 4.3.1 仿真環(huán)境建立61-62
• 4.3.2 機(jī)械手模型建立62-63
• 4.3.3 機(jī)械手模型導(dǎo)入63-65
• 4.3.4 機(jī)械手三維顯示65-66
• 4.3.5 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制66-67
• 4.3.6 機(jī)械手仿真檢測(cè)67-68
• 4.4 小結(jié)68-69
• 第五章 實(shí)驗(yàn)及調(diào)試69-78
• 5.1 引言69
• 5.2 硬件調(diào)試69-74
• 5.2.1 工控機(jī)與 PMAC 運(yùn)動(dòng)控制卡的通信實(shí)現(xiàn)69-70
• 5.2.2 調(diào)節(jié)電機(jī) PID 參數(shù)70-74
• 5.3 檢測(cè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)74-77
• 5.4 小結(jié)77-78
• 總結(jié)與展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果83-84
• 致謝84

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郗志剛,周宏甫;運(yùn)動(dòng)控制器的發(fā)展與現(xiàn)狀[J];兵工自動(dòng)化;2005年04期

2 劉達(dá);王田苗;;一種解析和數(shù)值相結(jié)合的機(jī)器人逆解算法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2007年06期

3 倪振松;廖啟征;魏世民;喬曙光;李瑞華;;空間一般6R機(jī)械手位置反解的新方法[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2009年02期

4 潘煉東,黃心漢;基于PMAC的機(jī)器人控制器設(shè)計(jì)[J];華中理工大學(xué)學(xué)報(bào);2000年04期

5 席典剛;晏群;劉思勝;;基于PC+I/O軟件化開放式數(shù)控系統(tǒng)框架研究[J];機(jī)床與液壓;2011年10期

6 姜榮;;一種基于運(yùn)動(dòng)控制卡的伺服電機(jī)控制系統(tǒng)[J];機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新;2006年03期

7 門昌華;關(guān)學(xué)鋒;胡明;許芝令;;基于PMAC的六自由度機(jī)器人開放式控制系統(tǒng)開發(fā)[J];機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新;2008年04期

8 胡超;無(wú)損檢測(cè)中的機(jī)器人技術(shù)[J];機(jī)電工程;1999年05期

9 汪明恒,王允昌;用于機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的幾何法及應(yīng)用[J];機(jī)器人;1989年03期

10 徐文福;毛志剛;;核電站機(jī)器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];機(jī)器人;2011年06期

  本文關(guān)鍵詞：超聲檢測(cè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制及仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：271017