本文關(guān)鍵詞：基于阻抗控制的復(fù)合材料管體螺紋磨削機(jī)器人控制研究

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【摘要】：復(fù)合材料管體制品具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、可設(shè)計性強(qiáng)等優(yōu)點,它已經(jīng)在石油化工、能源、醫(yī)學(xué)等行業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,并發(fā)揮著極其重要的作用。目前,世界各國一般采用螺紋進(jìn)行管體之間的連接,而能否磨削加工出滿足精度、強(qiáng)度要求的螺紋滿足是影響影響管體裝配的關(guān)鍵環(huán)節(jié)�，F(xiàn)階段,螺紋的加工一般采用機(jī)床進(jìn)行打磨。由于機(jī)床的作業(yè)空間有限,設(shè)備通用性比較差,成本較高,而且個別環(huán)節(jié)依然需要人工作業(yè),效率低下,對人身體危害較大。因此,用工業(yè)機(jī)器人代替機(jī)床進(jìn)行復(fù)合材料管體螺紋的磨削加工已經(jīng)成為其生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)的新趨勢。所以針對以上問題,論文對基于阻抗控制的復(fù)合材料管體螺紋磨削機(jī)器人控制方法進(jìn)行了研究。本文首先對磨削的基本原理及進(jìn)行了研究,并對機(jī)械臂末端受力情況及磨削力的測量進(jìn)行了分析,通過徑向估計法保持力的恒定同時實現(xiàn)姿態(tài)的實時校正。然后針對復(fù)合材料管體螺紋磨削作業(yè)時,對機(jī)械臂約束力和位置要素需要滿足控制要求,提出了可變增益的阻抗控制策略。該方法建立在機(jī)器人和工作對象之間相互作用分析的基礎(chǔ)上,通過剛度增益的變化,實時校正力的參考值,保證機(jī)械臂末端的實際作用力能夠穩(wěn)定跟蹤期望的磨削作用力。這種方法對因外界環(huán)境等未知因素而產(chǎn)生的擾動和誤差具有良好的魯棒性,而且計算量小�；谏鲜龇椒�,又針對機(jī)器人磨削作業(yè)時的狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制和系統(tǒng)變形問題提出了完善和補(bǔ)償。最后對管體螺紋磨削控制算法進(jìn)行了仿真實驗,并研究了變化控制參數(shù)仿真將主要仿真控制參數(shù)變化時控制性能相應(yīng)的變化情況,從而證明本文的控制策略具有良好的穩(wěn)定性,并且能夠滿足對機(jī)器人實時控制的要求,同時也證明了本文采用的控制策略的有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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1 齊立哲;甘中學(xué);孫云權(quán);湯青;，

本文編號：1216650