国家863项目的研究成果,助力机器人研发!
近年来,航空航天和先进制造技术的迅速发展,对大型自由曲面的尺寸和表面质量的要求越来越高,研磨抛光光整加工也成为必不可少的加工工序。目前,国内外对大型自由曲面的研磨抛光加工仍然主要依靠手工操作完成,不仅费时费力、效率极低,而且研磨抛光加工后表面质量的均一性较差、表面形状尺寸精度也不高。自动化研抛系统的开发主要是基于数控机床或工业机器人进行的,如果使用机床进行大型自由曲面的自动化磨抛,需要机床的尺寸大于大型自由曲面尺寸,基于传统数控机床或磨床开发的研抛系统,由于其工作空间的局限,远远满足不了大型尺寸曲面研抛加工的要求,这样,大型设备的加工、装配都很困难,加工柔性不足,而且成本昂贵。
针对上述问题,形成了采用小型自主移动机器人对大型自由曲面进行磨抛的崭新技术思路。利用移动作业机器人全区域覆盖特性,进行大型复杂曲面的研磨加工成为了一种新的方向并有着广泛的应用前景。
主要介绍自主研抛机器人技术的相关理论基础与前沿技术,是作者近年来在国家“863”等项目中所取得的学术研究和技术实践成果的总结。
基于实现用小型装备对大型自由曲面进行精整加工的目标,利用移动操作机器人具有较好的操作灵活性和工作空间大的特点,提出了一种研磨大型自由曲面自主作业机器人的机械结构,并进行了关键技术的研究。重点针对研磨大型自由曲面自主作业机器人的曲面重构与定位方法、5-TTRRT机器人运动学动力学建模、运动规划与运动控制、主被动结合的柔顺控制方式等进行了深入论述。力求设计理念符合国内外先进技术的发展要求,设计内容与国内外最新研究成果同步。
本书可供机器人研究及自动化方向的科研人员及工程技术人员使用,也可作为机械设计及其自动化、机械设计及理论、控制理论与控制工程、机械电子工程等相关专业研究生的参考用书。
章节介绍:
第1章对移动作业机器人技术进行概述;
第2章介绍了一种新型自主研磨作业机器人系统及该机器人坐标系内研磨曲面构建方法;
第3章介绍了机器人研磨自由曲面的运动规划;
第4章介绍了机器人研磨自由曲面的轨迹跟踪控制策略;
第5章介绍了自主作业研磨机器人的柔顺控制;
第6章介绍了5-TTRRT机器人研磨实验研究。
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