手工打磨存在勞動強度大、環(huán)境差,粉塵對人體健康危害性大,以及用工困難等突出問題,機器人取代人工打磨作業(yè)具有非�，F(xiàn)實的需求。目前,機器人能夠勝任表面形狀簡單,要求不高的打磨作業(yè)任務(wù),但面對復(fù)雜曲面、余量不均、表面質(zhì)量要求高的打磨任務(wù),機器人還難以取代手工作業(yè)。本文針對路徑規(guī)劃、復(fù)雜曲面擬合、打磨接觸力控制等關(guān)鍵問題開展研究。（1）打磨力分析。以平面打磨作業(yè)為對象,綜合砂輪磨削研究成果和經(jīng)驗公式,分析了砂紙打磨工況下磨削力的組成,推導(dǎo)了打磨力公式,畫出砂紙打磨的受力狀態(tài)圖,總結(jié)了砂紙打磨作業(yè)特點,為機器人打磨作業(yè)工具研制提供了理論依據(jù)。（2）適用性強的柔順裝置設(shè)計。本文對打磨工藝進行了研究,分析了打磨路徑規(guī)劃、拋磨姿態(tài)控制,提出了一種基于NURBS（非均勻有理B樣條曲線）的圓弧逼近曲線擬合算法,并結(jié)合本設(shè)計的特點完成了拋磨路徑及拋磨點規(guī)劃。在分析打磨工藝基礎(chǔ)上,基于適用性強以及低成本的設(shè)計理念,滿足法向接觸力要求,以及柔順控制精度,設(shè)計了三個導(dǎo)向裝置,安裝了力傳感器以及位移傳感器,實現(xiàn)了小型化,靈活操作及穩(wěn)定控制。（3）被動柔順打磨力平衡方程的建立。被動柔順打磨接觸力控制研究從一般普適性打... 

【文章來源】：安徽工程大學安徽省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?２０１３－２０２０年全球工業(yè)機器人銷售額及增長率??

１００．０?４０．８％?４５．０％??９００?■?４０．０％??８００?ｉＯＡ％／＾?＼?３０．２％?■?３５．０％??２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８＊?２０１９？?２０２０＊??■■銷售ｆｔ?億美元?■?？?車增長宰??圖】－２?２０１３－２０２０年我國工業(yè)機器人銷售額及增長率??目前，我國的制造業(yè)正在掀起“機器換人”熱潮，通過“機器換人”來提高產(chǎn)品質(zhì)量和??業(yè)生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動力［５］。因此，工業(yè)機器人的發(fā)展也正迎來高潮期。工廠打磨環(huán)??惡劣，打磨作業(yè)艱苦，威脅人類健康等問題，打磨行業(yè)“機器換人”的問題尤為突出，??待解決。手工打磨效率低，環(huán)境對人影響嚴重，造成打磨成本增高圖１－３為傳統(tǒng)手工??磨圖片。傳統(tǒng)的機器拋磨加工設(shè)備有普通磨床、專用磨床以及數(shù)控磨床等，他們與機??人拋磨系統(tǒng)的對比如表１－１所示［６］。??

磨方面起步早，技術(shù)研宄已相對成熟。??釀ＪＵ??圖１－４?ＯＲＡＳ公司機器人拋磨系統(tǒng)?圖１－５?ＡＢＢ打磨機器人??ｔ＾ＧＴＯＧｍｏ?＾?Ｉ：…、：ＩＩＰ??２？禮??圖１－６?ＭＯＴＯＭＡＮ公司的機器人磨削系統(tǒng)?圖１－７新加坡砂帶拋磨系統(tǒng)??＾ｒ＾ｅｃｉ?１／?—，丄?ｉ“??ｓｅｎｓ°ｒ??ｌａｉｉｊｊｆｃ??圖１－８家具行業(yè)的機器人磨削系統(tǒng)??國內(nèi)對機器人拋磨系統(tǒng)的研宄起于上世紀９０年代，華中科技大學對機器人路徑規(guī)??劃、拋光工藝、工藝知識庫等方面開展了研宄，開發(fā)了一套基于ＰＵＭＡ５６２機器人的拋??光試驗系統(tǒng)。吉林大學和長春大學基于超聲彈性機器人研拋系統(tǒng)研宄，沈陽自動化研宄??所對大型航空透明件進行的研磨拋光機器人系統(tǒng)的研宄，北京航空航天大學與廊坊智通??機器人有限公司合作研發(fā)的機器人柔性加工打磨系統(tǒng)［１３］，廊坊智通機器人公司開發(fā)出了??４??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于被動柔順控制的機器人拋磨方法研究[D]. 黃婷.蘇州大學 2017
[2]曲面數(shù)控加工編程軌跡的NURBS擬合及插補算法研究[D]. 吳繼春.華中科技大學 2012
[3]機器人磨削葉片關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 趙揚.吉林大學 2009

碩士論文
[1]基于模糊PID的灌注機流量控制研究[D]. 魏雄杰.湖北工業(yè)大學 2018
[2]面向復(fù)雜曲面的工業(yè)機器人打磨運動規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 李名水.五邑大學 2018
[3]面向工業(yè)機器人曲面砂帶打磨的軌跡生成方法研究[D]. 張斌.華南理工大學 2018
[4]面向小型金屬鑄件的機器人自動拋磨關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張金鋒.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[5]拋光打磨機器人控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王淼.廣東工業(yè)大學 2016
[6]基于機器人的玻璃自動打磨系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 葉永龍.浙江理工大學 2013



本文編號：2965178