隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)逐漸成熟,使用機(jī)器人噴涂,不僅能夠避免噴涂對(duì)工作人員的傷害,提升噴涂的效率,并且噴涂厚薄均勻,而不會(huì)像人工噴涂一樣不均勻�，F(xiàn)代噴涂行業(yè)越來(lái)越多地使用機(jī)器人進(jìn)行噴涂,但大多數(shù)被國(guó)外企業(yè)壟斷,噴涂機(jī)器人的技術(shù)上無(wú)法與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng),因此就需要一種能夠較好復(fù)現(xiàn)噴涂軌跡的自主研發(fā)噴涂機(jī)器人。本文的主要研究工作及思路包括:針對(duì)具體實(shí)驗(yàn)工件及噴涂需求,完成五軸噴涂機(jī)器人機(jī)械構(gòu)造設(shè)計(jì),利用SolidWorks進(jìn)行三維建模。利用D-H法則進(jìn)行噴涂機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,建立其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,確認(rèn)連桿參數(shù),通過(guò)齊次變換矩陣求解出噴涂機(jī)器人的正、逆解,通過(guò)MATLAB機(jī)器人工具箱進(jìn)行后三軸建模及正反解驗(yàn)算。同時(shí)搭建硬件環(huán)境,根據(jù)參數(shù)計(jì)算所需的伺服電機(jī),對(duì)控制所需的運(yùn)動(dòng)板卡、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、傳感器等進(jìn)行選型。圍繞五軸噴涂機(jī)器人噴槍末端復(fù)現(xiàn)示教軌跡的目的,利用LabVIEW軟件完成五軸機(jī)器人控制程序的編寫,并且進(jìn)行人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)。梳理機(jī)械手的噴涂流程,即完成一塊工件復(fù)現(xiàn)噴涂所要進(jìn)行的步驟,針對(duì)每一步編寫程序。同時(shí)完成底層控制框架搭建,實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制,查看各軸狀態(tài),設(shè)定限位等功能。本課題主要特點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵為...

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外噴涂機(jī)器人發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.1 噴涂機(jī)器人本體研究現(xiàn)狀
        1.2.2 噴涂機(jī)器人控制研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容
第二章 噴涂機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 噴涂需求及流程設(shè)計(jì)
        2.1.1 噴涂機(jī)器人實(shí)驗(yàn)對(duì)象及需求
        2.1.2 噴涂機(jī)器人流程
    2.2 噴涂機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)
        2.2.1 X、Y、Z軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 A、B軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.3 五軸噴涂機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)求解
        2.3.1 連桿描述
        2.3.2 D-H運(yùn)動(dòng)法
        2.3.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解
        2.3.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解
        2.3.5 五軸機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)應(yīng)用
    2.4 MATLAB運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
    2.5 本章小結(jié)
第三章 噴涂機(jī)器人控制環(huán)境搭建
    3.1 電機(jī)控制系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu)
    3.2 運(yùn)動(dòng)控制卡
    3.3 電機(jī)選擇
        3.3.1 X軸同步帶電機(jī)計(jì)算
        3.3.2 Y軸同步帶電機(jī)計(jì)算
        3.3.3 Z軸絲杠電機(jī)計(jì)算
        3.3.4 A軸與B軸電機(jī)選型
    3.4 其他控制所需元器件選擇
        3.4.1 光電開關(guān)選型
        3.4.2 接近開關(guān)選型
    3.5 本章小結(jié)
第四章 噴涂機(jī)器人控制模塊
    4.1 底層板卡控制模塊
        4.1.1 板卡控制電機(jī)初始化
        4.1.2 配置文件的加載
    4.2 基礎(chǔ)電機(jī)運(yùn)動(dòng)模塊
        4.2.1 讀取CSV文件
        4.2.2 電機(jī)行走路程獲取
        4.2.3 單軸運(yùn)動(dòng)模式
    4.3 控制功能模塊
        4.3.1 動(dòng)態(tài)跟隨功能
        4.3.2 位姿識(shí)別矯正功能
        4.3.3 插補(bǔ)與軌跡記錄功能
        4.3.4 PID控制功能
        4.3.5 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 五軸噴涂機(jī)器人與二次開發(fā)六軸機(jī)械手比較
    5.1 軌跡命令及與五軸機(jī)器人對(duì)比
    5.2 XYZ角轉(zhuǎn)ZYZ歐拉角
        5.2.1 XYZ固定角坐標(biāo)系
        5.2.2 ZYZ歐拉角
    5.3 控制命令開發(fā)及其存在問題
        5.3.1 控制開發(fā)及與五軸比較
        5.3.3 六軸機(jī)械手較與五軸噴涂機(jī)器人存在的問題
    5.4 本章小結(jié)
第六章 噴涂機(jī)器人實(shí)驗(yàn)
    6.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
        6.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        6.1.3 實(shí)驗(yàn)思路
    6.2 點(diǎn)重復(fù)精度實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募胺绞?br>        6.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    6.3 軌跡控制實(shí)驗(yàn)
        6.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募胺绞?br>        6.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    6.4 復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)
        6.4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募胺绞?br>        6.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    6.5 工件姿態(tài)偏移矯正實(shí)驗(yàn)
        6.5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募胺绞?br>        6.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其創(chuàng)新性分析
    6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3778797