【摘要】：隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來越廣。如今工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)被安裝在工業(yè)生產(chǎn)線上完成流水線任務(wù)。但要保證它可以完美的完成這些任務(wù),就還需要機(jī)器人能夠根據(jù)不同的工作條件來調(diào)整自己,所以對機(jī)器人控制策略的研究是必不可少的,只有研究出良好的控制策略,提高工業(yè)機(jī)器人的工作效率和精度,工業(yè)機(jī)器人才能夠在復(fù)雜的工業(yè)制造業(yè)中發(fā)揮更重要的作用。超聲波切割因其加工應(yīng)力小、產(chǎn)生污染少等優(yōu)點(diǎn),在金屬材料切割領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。為了提高超聲波切割的加工效率和智能化程度,將超聲波切割技術(shù)與工業(yè)機(jī)器人技術(shù)相互結(jié)合,不失為一種有效的手段。本課題側(cè)重以用于超聲波切割的工業(yè)機(jī)器人為研究對象,對其的軌跡規(guī)劃和軌跡跟蹤控制展開深入的研究。本課題的主要研究內(nèi)容如下:首先利用D-H參數(shù)法對超聲波切割機(jī)器人進(jìn)行理論建模,通過MATLAB軟件驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的正確性,同時(shí)通過ADAMS驗(yàn)證機(jī)器人動(dòng)力學(xué),得到超聲波切割機(jī)器人的力和力矩曲線,為軌跡規(guī)劃奠定必要的基礎(chǔ)。后續(xù)軌跡規(guī)劃主要討論了幾種軌跡規(guī)劃方法,并選擇最適合的軌跡規(guī)劃方法規(guī)劃一段目標(biāo)軌跡,為后續(xù)驗(yàn)證控制器的有效性奠定基礎(chǔ)。最后設(shè)計(jì)了一種單關(guān)節(jié)控制器,通過搭建兩種不同的控制器的Simulink模型并進(jìn)行仿真驗(yàn)證,選擇軌跡跟蹤誤差較小的一個(gè)控制器作為單關(guān)節(jié)的控制器。得到一種PID與模糊自適應(yīng)PID聯(lián)合控制器,可有效的減小軌跡跟蹤誤差,為超聲波切割工業(yè)機(jī)器人的軌跡跟蹤提供了一種可行方案。
【圖文】：

看起來和人類不一樣，，但它們卻可以完美地代替人類的工作Ｗ。同時(shí)在把這些工業(yè)機(jī)器逡逑人投入到社會(huì)生產(chǎn)中時(shí)也完美地提高了生產(chǎn)率，特別是對中小型產(chǎn)品的批量生產(chǎn)發(fā)揮了逡逑至關(guān)重要的作用，完美實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代快速、精確和高質(zhì)量的生產(chǎn)要求。下圖１－１主要展示逡逑出一些利用工亞機(jī)器人來革新工業(yè)的行業(yè)，這些工業(yè)機(jī)器人在金屬成形、鑄造行業(yè)、冶逡逑金行業(yè)、玻璃加工、煙草加工、金屬切割等行業(yè)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用【３】。逡逑（ａ）金屬切割邐（ｂ）金屬成形逡逑（Ｃ）鑄造行業(yè)邐（ｄ）冶金行業(yè)逡逑１逡逑

（ａ）激光切割邐（ｂ）水切割逡逑圖１－３激光切割與水切割逡逑將超聲波切割與工業(yè)機(jī)器人相互結(jié)合，可以有效提高超聲波切割的智能化控制程度。逡逑機(jī)器人在作業(yè)過程中，提高工作效率１％、降低能耗１２５１、減少磨損的重要前提是要對逡逑其運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行規(guī)劃１２７１和跟蹤控制［２１本課題主要就超聲波切割機(jī)器人的軌跡規(guī)劃和軌逡逑跡跟蹤控制展開深入的研宄，這對超聲波切割機(jī)器人的推廣應(yīng)用具有重要意義。逡逑１．３機(jī)械加工用工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀逡逑１．３．１國內(nèi)機(jī)械加工用工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀逡逑我國工業(yè)機(jī)器人的研宄雖然開始的比較遲，但是發(fā)展十分迅速，其中涌現(xiàn)出了一大逡逑批優(yōu)秀的機(jī)器人公司，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷海內(nèi)外［２９］。沈陽新松、南京埃斯頓、安徽埃夫特、廣州逡逑數(shù)控、上海新時(shí)達(dá)更是其中的翹楚。如下圖１－４所示，是新松生產(chǎn)的低負(fù)載焊接裝配機(jī)逡逑器人？１。它是一款機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊，大幅優(yōu)化占用空間，定位精度高，精確靈巧的六自逡逑由度工業(yè)機(jī)器人［３１—３２
【學(xué)位授予單位】：安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TG48;TP242.2

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本文編號(hào)：2592719