裝配作為產(chǎn)品制造過程中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié),也是最耗費(fèi)人力的一個(gè)環(huán)節(jié),但現(xiàn)有裝配機(jī)器人都存在智能化程度較低,適應(yīng)性差,效率低等不足,提升裝配機(jī)器人的智能化程度,對我國實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”具有重要意義。本文以傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)械臂為基礎(chǔ),圍繞路徑規(guī)劃、柔順力控制、控制系統(tǒng)等展開研究,為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主軸孔裝配打下基礎(chǔ)。1.裝配機(jī)器人的路徑規(guī)劃。從抓取工件到達(dá)預(yù)裝位置,需要機(jī)器人根據(jù)工作空間環(huán)境,自主地規(guī)劃無碰撞路徑。首先,在考慮到計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的前提下,選用隨機(jī)生成樹RRT算法作為基礎(chǔ),并對其貪婪生長、收斂速度慢等缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。通過加入目標(biāo)引力函數(shù),使得算法平均時(shí)間由原來的1.16s減少到0.3s左右;其次,考慮到機(jī)器人的連桿約束問題,將障礙物統(tǒng)一地映射到機(jī)器人的關(guān)節(jié)空間,在關(guān)節(jié)空間中,利用改進(jìn)后的RRT算法進(jìn)行路徑規(guī)劃,并對規(guī)劃的路徑進(jìn)行剪枝和平滑處理,使其更加符合機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)要求;最后,利用Matlab中機(jī)器人工具箱搭建機(jī)器人的仿真模型,對規(guī)劃的路徑進(jìn)行仿真,從而證明了該方法在機(jī)器人上應(yīng)用的可行性和有效性。并對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將RRT算法在線生成的關(guān)節(jié)路徑通過測控系統(tǒng)下發(fā)到運(yùn)動(dòng)控制器,通過... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究意義與背景
    1.3 機(jī)器人路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀
    1.4 機(jī)器人柔順控制研究現(xiàn)狀
    1.5 研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)框架
    1.6 本章小結(jié)
2 裝配機(jī)器人的路徑規(guī)劃與仿真
    2.1 引言
    2.2 基本RRT算法與仿真分析
        2.2.1 隨機(jī)樹的擴(kuò)展階段
        2.2.2 路徑生成階段
        2.2.3 算法的仿真
    2.3 結(jié)合人工勢場法的RRT改進(jìn)算法
    2.4 裝配機(jī)器人關(guān)節(jié)空間的路徑規(guī)劃
        2.4.1 關(guān)節(jié)空間下的障礙物的映射
        2.4.2 規(guī)劃路徑的剪枝
        2.4.3 規(guī)劃路徑的平滑
        2.4.4 C空間下的路徑規(guī)劃
    2.5 裝配機(jī)器人路徑規(guī)劃仿真
        2.5.1 基于Matlab的仿真平臺(tái)搭建
        2.5.2 仿真平臺(tái)下的路徑規(guī)劃
    2.6 本章小結(jié)
3 裝配過程分析及力控制
    3.1 引言
    3.2 基于力傳感器的軸孔相對位姿估計(jì)
        3.2.1 軸孔相對位姿分析
        3.2.2 三點(diǎn)接觸下的軸孔狀態(tài)分析
        3.2.3 軸孔相對位姿的確定
        3.2.4 摩擦系數(shù)的估計(jì)
    3.3 裝配機(jī)器人的力控制
        3.3.1 Kalman濾波
        3.3.2 阻抗控制
        3.3.3 模糊阻抗控制
    3.4 力控制仿真實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 基于Simulink的仿真平臺(tái)搭建
        3.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
4 裝配機(jī)器人測控系統(tǒng)的開發(fā)
    4.1 引言
    4.2 裝配機(jī)器人測控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
        4.2.1 裝配機(jī)器人需求分析
        4.2.2 裝配機(jī)器人控制功能模塊及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        4.2.3 裝配機(jī)器人測控系統(tǒng)主流程
    4.3 裝配機(jī)器人軟硬件平臺(tái)
        4.3.1 裝配機(jī)器人硬件平臺(tái)
        4.3.2 裝配機(jī)器人軟件平臺(tái)
    4.4 裝配機(jī)器人測控系統(tǒng)功能模塊的開發(fā)
        4.4.1 力傳感器模塊
        4.4.2 基于TCP/IP的上下位機(jī)數(shù)據(jù)交互模塊
    4.5 本章小結(jié)
5 裝配機(jī)器人路徑規(guī)劃實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 機(jī)器人路徑規(guī)劃實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
        5.2.2 路徑規(guī)劃實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.3 路徑規(guī)劃實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：2957640