機器人輔助拋光系統末端拋光工具的優(yōu)化設計與軌跡規(guī)劃.pdf

1、拋光是工件加工至關重要的一道工序，不僅可以增加被拋光表面的光潔度，提高表面質量，而且可以改善局部的應力集中現象。目前拋光主要采用傳統的方法手工完成，費時、費力，對工人拋光技術和經驗要求高，而且容易出現失誤，造成工件報廢。自動化拋光系統能有效地解決上述手工拋光存在的問題，滿足當今社會客戶對高效、高質量加工的需求。與機床執(zhí)行拋光任務相比，機器人可達工作空間大、多自由度、低成本的特點，使得機器人拋光的可操作性更好，能加工表面形式更為復雜的工件

2、，因此在自動化拋光系統中具有更大的發(fā)展?jié)摿Α５怯捎陂_發(fā)和應用機器人輔助拋光自由曲面自動化拋光系統的技術復雜性，包括設計和制造滿足要求的硬件設備、設計高效的刀具路徑、維持穩(wěn)定的拋光力、設計復雜的刀具運動形式、拋光方案的自動化實施以及建立完整復雜的反饋系統等，所以投入市場的國內外自動化拋光系統很少。本文的研究目的就是針對建立機器人輔助拋光自由曲面自動化拋光系統存在的一些難題進行探索研究，主要研究內容包括以下幾個方面：
　　充分考慮拋

3、光工藝對拋光工具設計提出的要求，設計出了一種機器人夾持的柔性末端拋光工具，為柔性拋光以達到好的拋光效果提供了條件，并在ADAMS軟件和專業(yè)優(yōu)化軟件iSIGHT軟件集成環(huán)境下對設計參數進行多目標優(yōu)化，為結構設計的改進提供依據。
　　充分考慮高效、高質量加工對規(guī)劃拋光路徑提出的要求，設計了一種拋光路徑規(guī)劃方案，在線或離線方式生成覆蓋自由曲面均勻的拋光路徑，解決了拋光前自動規(guī)劃拋光路徑問題。在MATLAB環(huán)境進行了仿真，驗證了此方法的有

4、效性。
　　給出了一種力跟蹤的控制方法，來滿足拋光過程中需要維持穩(wěn)定的拋光力的要求。此方法通過力偏差來修正內環(huán)的位置偏差，不僅可以維持穩(wěn)定的拋光力，而且可以確保拋光執(zhí)行機構沿著指定的路徑拋光。并在MATLAB的Simulink環(huán)境下建立了控制框圖，采用Simulink中的SimMechanics中的模塊搭建了機器人模型進行了仿真實驗，驗證了此控制方法的可行性。
　　本課題的研究對建立機器人輔助拋光自由曲面自動化拋光系統具有一