太赫茲波通常指頻率范圍在0.1～10THz的電磁波,對于非極性復(fù)合材料具有較強的穿透性。隨著太赫茲波的廣泛應(yīng)用,太赫茲時域光譜技術(shù)在無損檢測領(lǐng)域發(fā)揮愈加重要的作用。然而,由于二維掃查導(dǎo)軌只能在X,Y方向移動,常規(guī)的太赫茲時域光譜系統(tǒng)可對平面樣件進行無損檢測,但對于曲面樣件檢測具有較大誤差。因此,本文以UR10機器人及太赫茲時域光譜系統(tǒng)為主體搭建了太赫茲智能檢測系統(tǒng),并對系統(tǒng)各部分進行標定和誤差分析,通過機器人離線編程技術(shù)實現(xiàn)了對非極性復(fù)合材料曲面樣件的無損檢測。具體工作包括以下幾個方面:首先開展了工業(yè)機器人運動學(xué)研究。根據(jù)改進的D-H參數(shù)模型,使用Robotics Toolbox工具箱對UR10機器人進行運動學(xué)建模,并進行正逆運動學(xué)仿真驗證;基于關(guān)節(jié)空間和笛卡爾空間進行了兩點間的軌跡仿真研究;基于蒙特卡洛方法對UR10機器人運動空間進行了仿真。通過理論仿真研究工作,為離線編程技術(shù)的研究奠定基礎(chǔ)。然后開展了太赫茲智能檢測系統(tǒng)標定及誤差分析研究。分析影響系統(tǒng)誤差的因素,重點針對UR10定位誤差,建立誤差模型,標定運動學(xué)參數(shù),并對標定前后誤差對比分析;對UR10機器人工具坐標系進行了標定實驗... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

太赫茲波段下不同爆炸物的吸收光譜

第2章太赫茲智能檢測系統(tǒng)8圖2.2THz-TDS反射式成像系統(tǒng)2.1.2工業(yè)機器人工業(yè)機器人是一種融合了機械和編程等各種技術(shù)的高科技設(shè)備，是機械制造行業(yè)不斷發(fā)展的產(chǎn)物。隨著科技的不斷發(fā)展，工業(yè)機器人技術(shù)也在不斷提高，已經(jīng)滲透到各行各業(yè)。目前，機器人在噴涂、搬運、點焊等方面均有大量應(yīng)用，在執(zhí)行不同作業(yè)任務(wù)時，只需更換對應(yīng)的末端執(zhí)行器即可，大大解放了生產(chǎn)力，提高了效率[54]。在本文中，使用工業(yè)機器人攜帶太赫茲測頭對被測樣件進行掃描，實現(xiàn)對于曲面樣件的無損檢測。根據(jù)實驗室現(xiàn)有條件及需求，本文所采用的工業(yè)機器人為丹麥優(yōu)傲公司生產(chǎn)的UR10機器人，具有便攜、靈活的特點。丹麥優(yōu)傲公司（UniversalRobots）生產(chǎn)的UR10機器人是協(xié)作型機器人，具有六個關(guān)節(jié)，所有關(guān)節(jié)均為旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)[55]。每個關(guān)節(jié)都可以進行±360°旋轉(zhuǎn)，工具端最大速度可達3米/秒，并具有力/力矩控制和反饋的功能，體積和重量較其他工業(yè)機器人來說更加輕巧，安裝更加方便。與其他工業(yè)機器人最為不同的是，基座可以以不同角度、不同方向安裝于不同位置，從而使UR機器人具有更高的靈活性。UR10機器人的重復(fù)定位精度很高，可達0.1mm，但其定位精度很低，可達2-3mm，本文對UR10機器人進行了標定，提高了絕對定位精度。圖2.3UR10機器人

第2章太赫茲智能檢測系統(tǒng)8圖2.2THz-TDS反射式成像系統(tǒng)2.1.2工業(yè)機器人工業(yè)機器人是一種融合了機械和編程等各種技術(shù)的高科技設(shè)備，是機械制造行業(yè)不斷發(fā)展的產(chǎn)物。隨著科技的不斷發(fā)展，工業(yè)機器人技術(shù)也在不斷提高，已經(jīng)滲透到各行各業(yè)。目前，機器人在噴涂、搬運、點焊等方面均有大量應(yīng)用，在執(zhí)行不同作業(yè)任務(wù)時，只需更換對應(yīng)的末端執(zhí)行器即可，大大解放了生產(chǎn)力，提高了效率[54]。在本文中，使用工業(yè)機器人攜帶太赫茲測頭對被測樣件進行掃描，實現(xiàn)對于曲面樣件的無損檢測。根據(jù)實驗室現(xiàn)有條件及需求，本文所采用的工業(yè)機器人為丹麥優(yōu)傲公司生產(chǎn)的UR10機器人，具有便攜、靈活的特點。丹麥優(yōu)傲公司（UniversalRobots）生產(chǎn)的UR10機器人是協(xié)作型機器人，具有六個關(guān)節(jié)，所有關(guān)節(jié)均為旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)[55]。每個關(guān)節(jié)都可以進行±360°旋轉(zhuǎn)，工具端最大速度可達3米/秒，并具有力/力矩控制和反饋的功能，體積和重量較其他工業(yè)機器人來說更加輕巧，安裝更加方便。與其他工業(yè)機器人最為不同的是，基座可以以不同角度、不同方向安裝于不同位置，從而使UR機器人具有更高的靈活性。UR10機器人的重復(fù)定位精度很高，可達0.1mm，但其定位精度很低，可達2-3mm，本文對UR10機器人進行了標定，提高了絕對定位精度。圖2.3UR10機器人

【參考文獻】：
期刊論文
[1]太赫茲時域光譜技術(shù)檢測復(fù)合材料與金屬的脫粘缺陷[J]. 劉陵玉,常天英,楊傳法.  紅外技術(shù). 2018(01)
[2]基于太赫茲時域光譜技術(shù)的紅木檢測方法[J]. 張文濤,王思遠,占平平,韓瑩瑩.  光學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[3]RobotArt在工業(yè)機器人編程仿真教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]. 凌雙明,黃有全.  湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2016(04)
[4]環(huán)氧樹脂膠的太赫茲光譜特性研究[J]. 張瑾,崔洪亮,施長城,陳建冬,張紫茵,韓曉惠,馬宇婷.  光譜學(xué)與光譜分析. 2016(04)
[5]6R拇指關(guān)節(jié)康復(fù)機器人工作空間仿真與分析[J]. 李小龍,梅瑛,申登高.  河北農(nóng)機. 2016(03)
[6]基于OpenGL的多機器人仿真實驗平臺研究及實現(xiàn)[J]. 付兵,胡飛飛,陳琳,潘海鴻.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2016(01)
[7]激光全息/錯位散斑/剪切干涉輪胎無損檢測系統(tǒng)應(yīng)用及全息氣泡原因分析和解決措施[J]. 朱宇石,馬國華.  輪胎工業(yè). 2013(12)
[8]云岡石窟內(nèi)外石雕風(fēng)化差異的光譜研究[J]. 楊成全,孟田華,石少堅,盧玉和,趙國忠.  內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(06)
[9]太赫茲波譜無損檢測技術(shù)研究進展[J]. 謝麗娟,徐文道,應(yīng)義斌,秦堅源.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2013(07)
[10]基于UG加工信息的汽車輪轂機器人噴漆離線編程[J]. 趙燕偉,余智勝,陳建.  制造業(yè)自動化. 2013(11)

博士論文
[1]基于太赫茲時域光譜的檢測技術(shù)研究[D]. 曹丙花.浙江大學(xué) 2009
[2]機器人弧焊離線編程系統(tǒng)及其自動編程技術(shù)的研究[D]. 何廣忠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]六自由度工業(yè)機器人運動學(xué)標定與實驗研究[D]. 陳綿鵬.濟南大學(xué) 2019
[2]基于視覺的工業(yè)機器人幾何參數(shù)標定[D]. 康宏斌.西南科技大學(xué) 2019
[3]地鐵車輛可靠性評估與維修決策技術(shù)研究[D]. 曾成.廣東工業(yè)大學(xué) 2019
[4]產(chǎn)品裝配質(zhì)量可視化預(yù)評估技術(shù)研究[D]. 王天澤.長春理工大學(xué) 2019
[5]小波變換在太赫茲無損檢測信號預(yù)處理中的應(yīng)用[D]. 陳思宏.長春理工大學(xué) 2019
[6]面向布線的線束機器人軌跡規(guī)劃和離線編程研究[D]. 柴建豪.長春理工大學(xué) 2018
[7]太赫茲波時域光譜技術(shù)研究[D]. 陳澤優(yōu).中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所) 2018
[8]基于法向精度控制的形貌測量機器人軌跡規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 范師杰.長春理工大學(xué) 2018
[9]6R工業(yè)機器人的運動軌跡規(guī)劃及仿真研究[D]. 雷韶.中北大學(xué) 2017
[10]工業(yè)機器人工具及工件坐標系的標定研究[D]. 周祥.南京理工大學(xué) 2015



本文編號：2977082