本文選題：串聯(lián)機(jī)器人 + 位姿精度　； 參考：《安徽工程大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：六自由度串聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高,在執(zhí)行搬運(yùn)、噴涂、焊接等工業(yè)任務(wù)過程中,運(yùn)動(dòng)功能存在冗余。而四軸機(jī)器人能夠滿足工業(yè)環(huán)境下大部分作業(yè)任務(wù)需求,但針對四軸機(jī)器人作業(yè)能力系統(tǒng)性研究國內(nèi)外文獻(xiàn)還沒有報(bào)道過。為了客觀地揭示四軸機(jī)器人作業(yè)能力和應(yīng)用范圍,指導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人用戶正確選型、規(guī)劃工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展均具有重要意義。本文針對四軸機(jī)器人在作業(yè)過程中速度、加速度以及末端執(zhí)行件的位姿誤差問題展開研究,建立了評價(jià)指標(biāo)并對量化處理。以PUMA560機(jī)器人及埃夫特ER6-C604機(jī)器人為對象,以PUMA560機(jī)器人的作業(yè)能力為基準(zhǔn)評價(jià)埃夫特ER6-C604四軸機(jī)器人的作業(yè)能力。本文主要的研究內(nèi)容以及研究方法如下:(1)詳細(xì)分析了串聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過程,采用D-H參數(shù)法建立串聯(lián)機(jī)器人桿件坐標(biāo)系,通過齊次變換矩陣建立串聯(lián)機(jī)器人正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。并計(jì)算PUMA560機(jī)器人及埃夫特ER6-C604機(jī)器人正逆解,為后續(xù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)提供了理論基礎(chǔ)。(2)在正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型基礎(chǔ)上,利用一階、二階影響系數(shù)矩陣研究串聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng),引入速度與加速度評價(jià)指標(biāo)對其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析;對由桿件的結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差與運(yùn)動(dòng)變量誤差引起的串聯(lián)機(jī)器人末端執(zhí)行件位姿誤差進(jìn)行了分析,建立串聯(lián)機(jī)器人的靜態(tài)位姿誤差模型。并以此定義機(jī)器人精度誤差評價(jià)指標(biāo)。(3)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)主要有焊接、切割、噴涂等,分析上述作業(yè)過程,完成了機(jī)器人的軌跡規(guī)劃。利用MATLAB軟件,對PUMA560機(jī)器人及埃夫特ER6-C604機(jī)器人工業(yè)作業(yè)軌跡進(jìn)行了仿真,并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理。建立了串聯(lián)機(jī)器人評價(jià)矩陣,分析兩款機(jī)器人的作業(yè)能力,為企業(yè)選取機(jī)器人提供參考。(4)基于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué),建立了體現(xiàn)靈活性指標(biāo)的數(shù)學(xué)模型。采用優(yōu)化搜索模型,求解出服務(wù)系數(shù),并以服務(wù)系數(shù)作為其靈活性的評價(jià)指標(biāo)。主要?jiǎng)?chuàng)新之處是運(yùn)用對比的手法,分析串聯(lián)四軸機(jī)器人的作業(yè)能力,以速度、加速度以及位姿精度三個(gè)主要參數(shù)建立了評價(jià)矩陣并量化,從而為用戶選擇機(jī)器人提供參考。
[Abstract]:The six-degree-of-freedom series robot has complex structure and high cost. During the industrial tasks such as handling, spraying, welding and so on, the motion function is redundant.The four-axis robot can meet most of the task requirements in the industrial environment, but the systematic research on the operation ability of the four-axis robot has not been reported in the literature at home and abroad.In order to objectively reveal the operation ability and application scope of four-axis robot, guide the users of industrial robot to choose correctly, and plan the development of industrial robot industry, it is of great significance.In this paper, the velocity, acceleration and pose error of the terminal actuator of a four-axis robot are studied, the evaluation index is established and the quantization is processed.Taking the PUMA560 robot and the Avatar ER6-C604 robot as the objects, and taking the operation ability of the PUMA560 robot as the benchmark, the paper evaluates the operation ability of the ER6-C604 four-axis robot.The main contents and methods of this paper are as follows: (1) the kinematic process of series robot is analyzed in detail. The coordinate system of serial robot is established by D-H parameter method, and the forward and inverse kinematics model of series robot is established by homogeneous transformation matrix.The forward and inverse solutions of PUMA560 robot and Evette ER6-C604 robot are calculated, which provides a theoretical basis for subsequent robot motion simulation experiments. On the basis of forward and inverse kinematics model, the first and second order influence coefficient matrix is used to study the motion of serial robot.The kinematics analysis is carried out by introducing the velocity and acceleration evaluation indexes, and the position and attitude errors of the end parts of the series robot caused by the structural parameter error and the motion variable error of the rod are analyzed.The static pose error model of serial robot is established.The precision error evaluation index of the robot is defined. (3) the industrial robot mainly includes welding, cutting and spraying. The above operation process is analyzed, and the trajectory planning of the robot is completed.Using MATLAB software, the industrial track of PUMA560 robot and Everett ER6-C604 robot are simulated, and the experimental results are processed.In this paper, the evaluation matrix of series robot is established, and the operation ability of two kinds of robots is analyzed, which provides a reference for enterprises to select robots. (4) based on robot kinematics, a mathematical model reflecting flexibility index is established.An optimized search model is used to solve the service coefficient, and the service coefficient is used as the evaluation index of its flexibility.The main innovation is to analyze the operation ability of the series four-axis robot by means of comparison. The evaluation matrix is established and quantified by the three main parameters of velocity acceleration and pose precision so as to provide a reference for the user to select the robot.
【學(xué)位授予單位】：安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1773419