基于多傳感器融合的雙機(jī)器人研拋控制技術(shù)研究
發(fā)布時間:2022-07-12 11:22
近十幾年來,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及無人化和智能化工廠增多,對工業(yè)機(jī)器人的需求急劇增加。目前,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個行業(yè),如機(jī)械加工、裝配、搬運(yùn)、運(yùn)輸?shù)。在機(jī)械加工領(lǐng)域中,對工業(yè)機(jī)器人的要求越來越高,如要求工業(yè)機(jī)器人具有較大的作業(yè)空間、較高的運(yùn)行速度、加工精度以及軌跡精度等;并且加工任務(wù)越來越復(fù)雜,如加工一些較大或復(fù)雜的自由曲面工件,其加工范圍較大且可能存在加工死角區(qū)域,單個機(jī)器人難以完成加工任務(wù),但如果選用兩臺或多臺工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)合作業(yè),就能夠高效、高質(zhì)量地完成這些復(fù)雜困難的工作。針對目前工業(yè)機(jī)器人的實際應(yīng)用情況,本文將多傳感器融合技術(shù)和雙機(jī)器人技術(shù)引入模具自由曲面的研拋加工中,由兩臺六自由度模塊化手臂、雙目攝像機(jī)、六維力傳感器和研拋工具系統(tǒng)等組成雙機(jī)器人協(xié)調(diào)研拋系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對雙機(jī)器人的協(xié)調(diào)控制以及雙目視覺的引導(dǎo),確定研拋點和研拋軌跡,并且在研拋加工過程中,根據(jù)視覺與力傳感器的實時反饋調(diào)整機(jī)器人手臂末端研拋工具位姿,從而能夠增加作業(yè)空間的同時,也能夠?qū)崟r調(diào)整研拋工具位姿以保證研拋壓力的穩(wěn)定。本文中,首先對雙機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析并建立多傳感器融合控制系統(tǒng)模型,其次使用A...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題的研究背景與意義
1.3 國內(nèi)外機(jī)器人的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.1 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展與應(yīng)用
1.3.2 多機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
1.4 研拋技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.5 多傳感器信息融合技術(shù)
1.5.1 國內(nèi)外多傳感器信息融合技術(shù)發(fā)展
1.5.2 多傳感器信息融合技術(shù)在智能機(jī)器人中的應(yīng)用
1.6 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 雙機(jī)器人協(xié)調(diào)研拋系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)仿真分析
2.1 機(jī)器人運(yùn)動學(xué)分析
2.1.1 機(jī)器人連桿坐標(biāo)系的確定
2.1.2 機(jī)器人運(yùn)動正解分析
2.1.3 機(jī)器人手臂末端研拋工具位姿確定
2.1.4 機(jī)器人運(yùn)動學(xué)逆解分析
2.2 機(jī)器人運(yùn)動軌跡規(guī)劃
2.2.1 單機(jī)器人運(yùn)動軌跡規(guī)劃
2.2.2 雙機(jī)器人運(yùn)動軌跡規(guī)劃
2.3 雙機(jī)器人協(xié)調(diào)研拋系統(tǒng)受力仿真分析
2.3.1 機(jī)器人手臂的CATIA三維建模
2.3.2 模型導(dǎo)入與仿真分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 多傳感器信息融合控制模型
3.1 多傳感器信息融合算法及分類
3.2 雙目視覺與力傳感器聯(lián)合控制模型
3.2.1 雙目視覺系統(tǒng)
3.2.2 力控制系統(tǒng)
3.3 基于卡爾曼濾波算法的聯(lián)合控制模型
3.4 本章小結(jié)
第4章 雙機(jī)器人協(xié)調(diào)研拋系統(tǒng)及實驗驗證
4.1 雙機(jī)器人協(xié)調(diào)研拋系統(tǒng)的硬件及通訊系統(tǒng)
4.1.1 六自由度模塊化手臂
4.1.2 模塊化手臂硬件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
4.1.3 模塊化機(jī)械手實驗平臺控制系統(tǒng)
4.1.4 雙機(jī)器人間的通訊模式
4.2 六自由度模塊化手臂軟件系統(tǒng)
4.2.1 六自由度模塊化手臂軟件開發(fā)環(huán)境
4.2.2 六自由度模塊化手臂軟件操作
4.2.3 雙目視覺軟件控制系統(tǒng)
4.3 實驗驗證與結(jié)果分析
4.3.1 實驗準(zhǔn)備
4.3.2 實驗結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
本文編號:3659035
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題的研究背景與意義
1.3 國內(nèi)外機(jī)器人的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.1 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展與應(yīng)用
1.3.2 多機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
1.4 研拋技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.5 多傳感器信息融合技術(shù)
1.5.1 國內(nèi)外多傳感器信息融合技術(shù)發(fā)展
1.5.2 多傳感器信息融合技術(shù)在智能機(jī)器人中的應(yīng)用
1.6 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 雙機(jī)器人協(xié)調(diào)研拋系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)仿真分析
2.1 機(jī)器人運(yùn)動學(xué)分析
2.1.1 機(jī)器人連桿坐標(biāo)系的確定
2.1.2 機(jī)器人運(yùn)動正解分析
2.1.3 機(jī)器人手臂末端研拋工具位姿確定
2.1.4 機(jī)器人運(yùn)動學(xué)逆解分析
2.2 機(jī)器人運(yùn)動軌跡規(guī)劃
2.2.1 單機(jī)器人運(yùn)動軌跡規(guī)劃
2.2.2 雙機(jī)器人運(yùn)動軌跡規(guī)劃
2.3 雙機(jī)器人協(xié)調(diào)研拋系統(tǒng)受力仿真分析
2.3.1 機(jī)器人手臂的CATIA三維建模
2.3.2 模型導(dǎo)入與仿真分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 多傳感器信息融合控制模型
3.1 多傳感器信息融合算法及分類
3.2 雙目視覺與力傳感器聯(lián)合控制模型
3.2.1 雙目視覺系統(tǒng)
3.2.2 力控制系統(tǒng)
3.3 基于卡爾曼濾波算法的聯(lián)合控制模型
3.4 本章小結(jié)
第4章 雙機(jī)器人協(xié)調(diào)研拋系統(tǒng)及實驗驗證
4.1 雙機(jī)器人協(xié)調(diào)研拋系統(tǒng)的硬件及通訊系統(tǒng)
4.1.1 六自由度模塊化手臂
4.1.2 模塊化手臂硬件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
4.1.3 模塊化機(jī)械手實驗平臺控制系統(tǒng)
4.1.4 雙機(jī)器人間的通訊模式
4.2 六自由度模塊化手臂軟件系統(tǒng)
4.2.1 六自由度模塊化手臂軟件開發(fā)環(huán)境
4.2.2 六自由度模塊化手臂軟件操作
4.2.3 雙目視覺軟件控制系統(tǒng)
4.3 實驗驗證與結(jié)果分析
4.3.1 實驗準(zhǔn)備
4.3.2 實驗結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
本文編號:3659035
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