摘要
针对一类具有轴对称旋转椭球面结构的导弹弹体内壁隔热层打磨的特殊要求,设计了一种四自由度内壁打磨机器人。参照数控系统中插补前S形加减速控制方法,对机器人打磨轨迹进行规划,以避免机械本体在启动与停止阶段出现冲击、超调或振荡等现象,并通过分析各参数之间关系,给出了求解S形加减速算式的约束条件,简化了求解过程;分析了不同打磨段间速度转接方式,实现不同打磨轨迹段之间光滑的高速转接,提高了打磨效率;应用等弧长时间分割法,把旋转椭球面打磨段在每一运动控制周期的位移量精确、实时地转换为相应的打磨点坐标。仿真结果表明,打磨机器人的运动轨迹规划精度高、速度快、平稳性好。
Aiming at the grinding particularity of a class of missile inner--wall heat insulating layer with rotation ellipsoid structure, a four--axis simultaneous motion inner--wall grinding robot was developed. Moreover, referring to the pre--interpolation S--shape acceleration /deceleration and smooth transfer in CNC, the grinding robot trajectory planning was carried on. The trajectory planning was able to avoid impact, overshoot and oscillation in the start and stop processes of robot basic. And through the analysis of parametric relationship, the constraints of S--shape acceleration/deceleration were presented to simplify the solution. Moreover, the equal arc length time--sharing interpolation algorithm was applied to transform the displacement planned by S--shape acceleration/deceleration in every control time into corresponding coordinate of rotating ellipsoid grinding point. The simulation results prove the inner--wall grinding robot＇s trajectory planning with high precision, speed and smoothness. All of these provide the necessary precondition for accuracy grinding of missile inner -- wall grinding.
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第7期838-843,共6页
China Mechanical Engineering
基金
国家自然科学基金资助项目(50535010)
关键词
打磨机器人
导弹弹体内壁
S形加减速
轨迹规划
时间分割法
grinding robot
missile inner--wall
S--shape acceleration/deceleration
trajectory planning
time--sharing interpolation algorithm
作者简介
孙一兰，女，1980年生。东北大学机械工程与自动化学院博士研究生。主要研究方向为工业特种机器人、智能机器人。发表论文6篇。
柳洪义，男，1945年生。东北大学机械工程与自动化学院教授、博士研究生导师。
王品，男，1977年生。中国科学院沈阳计算技术研究所副研究员，中国科学院研究生院计算与通信工程学院博士研究生。
罗忠，男，1978年生。东北大学机械工程与自动化学院讲师、博士。
