机器人磨抛电磁直线执行器的结构优化设计及其热分析

1

作者 鲍占忠 刘梁 徐照平 《机械设计》 北大核心 2025年第8期10-18,共9页

针对目前机器人磨抛装置存在结构复杂、响应速度慢等问题,设计了一种基于电磁直线执行器驱动的电磁柔顺装置,并对其进行了结构优化设计和热分析。该装置采用电磁驱动使得磨抛响应速度更快,由机器人在磨抛作业时对磨抛装置的要求来确定... 针对目前机器人磨抛装置存在结构复杂、响应速度慢等问题,设计了一种基于电磁直线执行器驱动的电磁柔顺装置,并对其进行了结构优化设计和热分析。该装置采用电磁驱动使得磨抛响应速度更快,由机器人在磨抛作业时对磨抛装置的要求来确定电磁直线执行器的设计指标,采用的基于Halbach永磁体阵列的动圈式电磁直线执行器有效简化了磨抛装置结构,借助有限元法对执行器进行电磁场分析来验证其性能是否满足设计要求。为了更好地发挥执行器性能,采用BP神经网络算法和多目标遗传算法NSGA-Ⅱ对执行器结构进行优化设计,优化后的平均电磁力由115.9 N增大到142.4 N,增大了22.9%。另外,在Maxwell中建立执行器三维瞬态模型对其进行热分析,得到了执行器内铜耗和铁耗的变化曲线及各组成结构产生的损耗,再进一步通过Maxwell和Workbench的联合仿真,得到了执行器内的温升情况和温度分布,说明在执行器连续工作状态下,线圈和永磁体均远未达到220℃和150℃的极限工作温度,电磁直线执行器能够提高机器人磨抛装置性能并具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 机器人磨抛装置 电磁直线执行器 结构优化设计 能耗分析 热分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

EA4T车轴机器人磨抛工艺优化与轨迹规划研究

2

作者 张峰 冯中立 +4 位作者 徐锋 张德明 曾祥瑞 马建伟 张石磊 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期266-273,共8页

为突破动车组EA4T车轴人工磨抛时作业强度大、加工质量不稳定等困境,采用工业机器人智能磨抛系统研究EA4T钢试件的磨抛工艺,并提出EA4T车轴机器人磨抛轨迹离线编程方法。首先对EA4T钢试件进行机器人磨抛正交试验;然后采用熵值法对试验... 为突破动车组EA4T车轴人工磨抛时作业强度大、加工质量不稳定等困境,采用工业机器人智能磨抛系统研究EA4T钢试件的磨抛工艺,并提出EA4T车轴机器人磨抛轨迹离线编程方法。首先对EA4T钢试件进行机器人磨抛正交试验;然后采用熵值法对试验结果进行多目标工艺优化,得出最优磨抛工艺参数组合;最后采用离线编程方法规划EA4T车轴轴肩部位的磨抛轨迹,并将生成的加工程序导入机器人示教器进行磨抛轨迹试验验证。研究表明,优化后的磨抛工艺参数组合为磨头目数400#(筛网孔径为0.038 mm)、磨抛力15 N、进给速度50 mm/s、主轴转速750 r/min。采用该参数组合磨抛后,EA4T钢试件的表面粗糙度Ra为0.338μm、材料去除深度h为1.67μm,均符合指标要求。采用最优磨抛工艺参数配合机器人磨抛轨迹规划方法,能够快速精准完成EA4T车轴轴肩部位的磨抛作业,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 EA4T车轴 机器人磨抛 工艺优化 磨抛轨迹 离线编程

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于EWOA-LSSVR的机器人磨抛接触力预测模型

3

作者 张诗涵 魏锦辉 +3 位作者 王阳 朱光 李论 刘殿海 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第4期551-560,共10页

为确定航空发动机叶片机器人磨抛过程中材料去除深度与工艺参数之间的关系,获得加工所需的工艺参数,实现叶片表面材料的定点定量去除,建立叶片机器人磨抛加工系统,将各工艺参数考虑在内进行多组正交实验;利用实验数据建立基于最小二乘... 为确定航空发动机叶片机器人磨抛过程中材料去除深度与工艺参数之间的关系,获得加工所需的工艺参数,实现叶片表面材料的定点定量去除,建立叶片机器人磨抛加工系统,将各工艺参数考虑在内进行多组正交实验;利用实验数据建立基于最小二乘支持向量回归机(least squares support vector regression,LSSVR)模型,利用增强型鲸鱼优化算法(enhanced whale optimization algorithm,EWOA)提高算法精度、寻优能力和避免陷入局部最优并对LSSVR的超参数进行优化;对比标准鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)和粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法预测模型的结果,并利用模型预测的工艺参数进行实验验证。结果表明:EWOA-LSSVR预测模型的决定系数R为96.031%,平均绝对误差RMAE为0.012128 mm,相较于WOA-LSSVR和PSO-LSSVR模型具有更好的拟合度;且验证实验结果证明EWOA-LSSVR预测模型具有较好的预测准确性,并可为叶片表面材料的定点定量去除提供可靠依据。 展开更多

关键词 机器人砂带磨抛 工艺参数 机器学习 最小二乘支持向量回归机 增强型鲸鱼优化算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

机器人磨抛复杂曲面加工轨迹对表面质量的影响研究 被引量：3

4

作者 田凤杰 张彦智 +1 位作者 朱光 齐子建 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期60-65,共6页

为了探究不同加工轨迹及其排布对工件磨抛加工表面质量的影响,本文进行了机器人磨抛轨迹对工件表面质量影响规律的研究。基于Preston去除方程和Hertz接触理论建立了砂带磨抛加工材料去除深度模型,分析了表面残留纹理的生成机理。以曲面... 为了探究不同加工轨迹及其排布对工件磨抛加工表面质量的影响,本文进行了机器人磨抛轨迹对工件表面质量影响规律的研究。基于Preston去除方程和Hertz接触理论建立了砂带磨抛加工材料去除深度模型,分析了表面残留纹理的生成机理。以曲面航空发动机叶片为试验样件,利用自行搭建的机器人磨抛系统,分别使用等距轨迹、摆线轨迹进行加工试验,分析材料去除效果及表面纹理情况。试验结果表明,采用传统直线加工的等距轨迹于搭接处产生条带状纹理;摆线因其多方向性的加工动作,均化了表面纹理,提高了加工表面一致性。 展开更多

关键词 机器人磨抛 复杂曲面 加工轨迹 摆线轨迹 表面质量

在线阅读 下载PDF 职称材料

复杂曲面机器人磨抛技术研究现状与趋势展望综述 被引量：6

5

作者 张伟 余新阳 张伟中 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第7期1240-1250,共11页

在航空、能源、交通、军工等国家战略领域中,针对复杂曲面零件的自动化、高质量和高效率磨抛需求,对近年来国内外工业机器人磨抛加工关键技术及集成系统的研究和应用进展进行了综述。首先,从复杂曲面机器人磨抛机理及工艺优化、磨抛运... 在航空、能源、交通、军工等国家战略领域中,针对复杂曲面零件的自动化、高质量和高效率磨抛需求,对近年来国内外工业机器人磨抛加工关键技术及集成系统的研究和应用进展进行了综述。首先,从复杂曲面机器人磨抛机理及工艺优化、磨抛运动轨迹规划、磨削力控制等方面总结了复杂曲面机器人磨抛技术的研究成果;然后,介绍了国内外机器人磨抛集成系统应用现状;最后,分析了复杂曲面机器人磨抛技术的主要问题以及发展趋势,为该技术的发展提供了重要的指导和方向。研究结果表明:当前该技术存在的主要问题包括磨抛机理不够清晰,数学模型不够准确,复杂曲面机器人磨抛轨迹规划效率不高,磨抛力的控制仍不够精准等;另外,磨抛工艺参数优化、机器人力位混合控制、机器人高精度标定与误差补偿、基于数字孪生的机器人磨抛在线监控、机器人磨抛细分应用场景等方面的研究和实践将极大地推动机器人磨抛技术的发展和应用。 展开更多

关键词 发展趋势 抛磨机器人 复杂曲面零件 磨抛工艺参数优化 磨抛在线监控 高精度标定与误差补偿 磨削力控制 磨抛运动轨迹规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于模糊-阻抗控制的机器人磨抛恒力控制研究 被引量：1

6

作者 魁崇伟 张跃飞 郭淼现 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第12期1-6,共6页

为了改善机器人磨抛加工过程中力跟随的稳定性、提高工件表面质量,对机器人打磨力控制系统进行了研究。首先,设计了一种基于PID控制律的阻抗控制方法,并利用MATLAB/Simulink仿真平台分析该方法对力控系统的影响;其次,将模糊策略融入到... 为了改善机器人磨抛加工过程中力跟随的稳定性、提高工件表面质量,对机器人打磨力控制系统进行了研究。首先,设计了一种基于PID控制律的阻抗控制方法,并利用MATLAB/Simulink仿真平台分析该方法对力控系统的影响;其次,将模糊策略融入到阻抗控制中,提出了一种新的控制方法—模糊-阻抗控制;最后,利用仿真实验和机器人平台实物实验对新的控制方法进行验证。结果表明,新的控制方法下机器人末端接触力对期望力的跟踪效果更加明显,改进了力控制系统的恒力跟踪性能,有效改善了打磨工件的表面质量。 展开更多

关键词 机器人磨抛 阻抗控制 恒力控制 模糊策略

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于PSO-LSSVR的机器人磨抛材料去除模型 被引量：2

7

作者 蔡鸣 朱光 +2 位作者 李论 赵吉宾 王奔 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第1期174-177,182,共5页

为了建立磨抛工艺参数与材料去除深度的关系,建立一种基于最小二乘法支持向量回归机(LSSVR)的材料去除深度预测模型,并引入粒子群优化(PSO)算法来优化LSSVR的超参数,可提高LSSVR模型的预测准确性和全局优寻能力。搭建叶片机器人砂带磨... 为了建立磨抛工艺参数与材料去除深度的关系,建立一种基于最小二乘法支持向量回归机(LSSVR)的材料去除深度预测模型,并引入粒子群优化(PSO)算法来优化LSSVR的超参数,可提高LSSVR模型的预测准确性和全局优寻能力。搭建叶片机器人砂带磨抛实验平台,设计并进行多工艺参数实验,考虑工艺参数:砂带粒度、砂带转速、进给速度、接触力和叶片表面曲率半径,获得叶片表面的材料去除深度,最终利用实验数据建立了PSO-LSSVR叶片材料去除深度预测模型。结果表明,PSO-LSSVR模型的预测准确率为95.37%,平均预测误差为0.003463,说明PSO-LSSVR模型具有较高的预测精度,并结合实际加工情况进行实验验证可行性,证明PSO-LSSVR模型可以有效合理地建立工艺参数与材料去除深度的关系。 展开更多

关键词 机器人砂带磨抛 预测模型 工艺参数 最小二乘法支持向量回归机 粒子群算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于重定位的叶片机器人磨抛系统手眼标定算法 被引量：10

8

作者 吕睿 彭真 +2 位作者 吕远健 田林雳 朱大虎 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期339-347,共9页

针对叶片机器人磨抛系统中手眼标定存在人工误差、二次误差等因素导致标定精度差等问题,提出了一种基于“重定位”的手眼标定算法。以拍照式三维扫描仪为标定对象,分析机器人手眼标定数学模型,提出利用标准球在机器人末端坐标系中绕工... 针对叶片机器人磨抛系统中手眼标定存在人工误差、二次误差等因素导致标定精度差等问题,提出了一种基于“重定位”的手眼标定算法。以拍照式三维扫描仪为标定对象,分析机器人手眼标定数学模型,提出利用标准球在机器人末端坐标系中绕工具中心点做定点变位姿运动的标定方案。通过最小二乘法计算扫描仪坐标系下的“重定位”中心坐标,并根据多空间点四元数耦合方法,同时完成平移和旋转矩阵的标定,进而得到扫描仪坐标系到机器人基坐标系的转换矩阵。手眼标定和叶片磨抛实验结果表明,所提算法的球拟合半径较标准球半径偏差降至0.068 mm,较现有算法标定误差降低至少38%,同时磨抛后的叶片表面粗糙度Ra平均值由磨抛前的2.5μm降至0.273μm,型面误差在±0.08 mm以内,满足叶片制造工艺要求,从而验证了所提标定算法的有效性和准确性。 展开更多

关键词 手眼标定 机器人磨抛 复杂叶片 重定位 四元数法

在线阅读 下载PDF 职称材料

机器人磨抛微量去除飞机蒙皮包铝工艺试验 被引量：3

9

作者 田凤杰 车长林 +1 位作者 李孝辉 李论 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第13期56-62,共7页

为了实现民用飞机蒙皮包铝的良好微量磨抛去除,解决传统手工磨抛效率和加工质量低的问题,进行了机器人磨抛包铝工艺试验。根据Preston去除理论建立包铝的去除量模型,分析磨抛过程中的工艺参数对包铝微量去除的影响规律。利用ABAQUS软件... 为了实现民用飞机蒙皮包铝的良好微量磨抛去除,解决传统手工磨抛效率和加工质量低的问题,进行了机器人磨抛包铝工艺试验。根据Preston去除理论建立包铝的去除量模型,分析磨抛过程中的工艺参数对包铝微量去除的影响规律。利用ABAQUS软件对磨抛过程进行模拟仿真,分析磨抛压力、进给速度、磨料粒度、工具转速等工艺参数对去除深度的影响规律。利用自行搭建的机器人磨抛系统平台,设计单因素试验验证模型的可靠性,通过正交试验确定优化工艺参数组合,实现对包铝磨抛微量去除的控制。结果表明,在一定范围内,磨抛压力对去除深度的影响较大,磨料粒度对去除深度的影响相对较小;对磨抛工艺参数的控制可以实现材料的微米级均匀一致性去除,并获得了良好的表面质量。 展开更多

关键词 机器人磨抛 蒙皮包铝 微量去除 工艺参数 正交试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于力控制的机器人磨抛定量去除研究 被引量：7

10

作者 李小龙 田凤杰 +1 位作者 安宏伟 李论 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第12期150-154,共5页

为了实现航空发动机用喉道调节片热障陶瓷涂层定量均匀去除加工,进行了基于力控制的机器人磨抛加工研究。进行了重力补偿算法分析,消除了磨抛加工过程中磨抛工具重力对磨抛力的影响;提出了一种磨抛力模糊PID控制算法,利用MATLAB软件对... 为了实现航空发动机用喉道调节片热障陶瓷涂层定量均匀去除加工,进行了基于力控制的机器人磨抛加工研究。进行了重力补偿算法分析,消除了磨抛加工过程中磨抛工具重力对磨抛力的影响;提出了一种磨抛力模糊PID控制算法,利用MATLAB软件对力控模型进行了仿真分析,并进行了实际的磨抛定量去除加工实验。结果表明:重力补偿可以消除磨抛工具重力对磨抛力感知的影响,精确得到了磨抛力的测量;采用模糊PID控制算法能够良好地满足了加工过程中对磨抛力的控制要求,实现了机器人自动磨抛定量均匀去除加工。 展开更多

关键词 机器人磨抛 力控制 模糊PID控制算法 定量去除

在线阅读 下载PDF 职称材料

机器人磨抛氧化锆涂层工艺研究 被引量：3

11

作者 田凤杰 安宏伟 +1 位作者 李小龙 李论 《航空制造技术》 2019年第10期38-43,50,共7页

使用搭建的机器人自动磨抛平台系统,针对氧化锆热障涂层磨抛工艺开展了研究,旨在通过机器人磨抛加工对涂层厚度及表面粗糙度进行合理控制,提高涂层表面质量。基于Preston理论建立了氧化锆涂层材料的去除模型;通过单因素试验研究了主要... 使用搭建的机器人自动磨抛平台系统,针对氧化锆热障涂层磨抛工艺开展了研究,旨在通过机器人磨抛加工对涂层厚度及表面粗糙度进行合理控制,提高涂层表面质量。基于Preston理论建立了氧化锆涂层材料的去除模型;通过单因素试验研究了主要磨抛参数对材料去除深度的影响规律,基于正交试验确立了氧化锆涂层材料磨抛最优工艺参数组合和工艺步骤,对航空发动机喉道密封片氧化锆涂层进行了磨抛加工。试验结果表明,在一定范围内,材料去除深度随着磨抛压力及磨抛盘转速的增大而增大,随着进给速度的增大而减小;磨抛压力对材料去除深度的影响较大,磨抛倾角对去除深度的影响较小。机器人磨抛系统采用力控方式实现了定量均匀去除,涂层厚度和表面质量一致性良好,加工效率显著提高,同时也验证了本机器人自动磨抛系统的实用性和优越性。 展开更多

关键词 机器人自动磨抛 氧化锆涂层 正交试验 参数优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于环境模型优化的机器人磨抛阻抗控制 被引量：3

12

作者 王竞航 彭云峰 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2021年第6期12-17,共6页

对比传统加工机床,机器人的刚度与定位精度较低,为提高机器人辅助磨削的加工质量,需要控制其加工过程中的接触压力。基于球形弹性磨具磨削时的接触特性,以磨具的下压量为自变量,磨具与工件的接触压力为因变量进行有限元仿真,对下压量–... 对比传统加工机床,机器人的刚度与定位精度较低,为提高机器人辅助磨削的加工质量,需要控制其加工过程中的接触压力。基于球形弹性磨具磨削时的接触特性,以磨具的下压量为自变量,磨具与工件的接触压力为因变量进行有限元仿真,对下压量–接触压力仿真结果进行曲线拟合,并通过接触实验验证其准确性,以此建立基于环境模型修正的阻抗力学控制模型,从而进行自由曲面力控实验。结果表明:建立的基于环境模型修正的阻抗控制方法能有效改善球形弹性磨具的力控性能,自由曲面力控精度达到±0.5 N,且可为球形弹性磨具复杂曲面的磨削加工提供稳定的磨削压力。 展开更多

关键词 机器人磨抛 阻抗控制 环境模型优化 曲面磨削

在线阅读 下载PDF 职称材料

狭窄空间薄壁件机器人砂带磨抛振动抑制方法

13

作者 李伟刚 魏锦辉 +3 位作者 王阳 赵吉宾 李论 朱光 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第4期561-568,共8页

提出一种航空狭窄空间薄壁件机器人砂带磨抛振动抑制方法,以提高加工振动稳定性以及加工工件的表面质量。首先,通过建立航空薄壁件机器人磨抛动力学模型,分析影响振动稳定性的关键工艺参数;其次,通过增加阻尼的方式对传统砂带机进行改进... 提出一种航空狭窄空间薄壁件机器人砂带磨抛振动抑制方法,以提高加工振动稳定性以及加工工件的表面质量。首先,通过建立航空薄壁件机器人磨抛动力学模型,分析影响振动稳定性的关键工艺参数;其次,通过增加阻尼的方式对传统砂带机进行改进,采用被动振动控制的方法对机器人砂带磨抛过程中的振动进行抑制;最后,设计正交试验进行磨抛参数优化,并对优化后砂带机的抑振效果进行验证。通过对实验采集的振动信号进行分析可知,优化后的抑振砂带机相较于传统砂带机振幅降低约38.8%,其加工后的叶轮叶片表面粗糙度Ra降至0.4μm以下。实验结果表明:抑振砂带机可达性良好,且在加工薄壁件时能显著抑制机器人砂带磨抛过程中的振动;采用抑振砂带机磨抛时,适当降低砂带线速度和进给速度、采用接口较软的砂带可以进一步抑制磨抛过程中的振动。 展开更多

关键词 机器人砂带磨抛 振动抑制 薄壁件 参数优化 整体叶轮

在线阅读 下载PDF 职称材料

整体叶盘机器人柔性磨抛工艺研究

14

作者 侯可为 杨森 +2 位作者 任军学 雷海峰 赵华卫 《航空制造技术》 北大核心 2025年第13期40-48,共9页

整体叶盘是新一代航空发动机实现结构创新和技术跨越的核心关键零部件,其型面精度与表面质量对航空发动机的疲劳性能和气动性能影响显著。目前国内整体叶盘磨抛工艺仍然处于落后的人工打磨阶段,叶片表面质量差,一致性难以保证,人工打磨... 整体叶盘是新一代航空发动机实现结构创新和技术跨越的核心关键零部件,其型面精度与表面质量对航空发动机的疲劳性能和气动性能影响显著。目前国内整体叶盘磨抛工艺仍然处于落后的人工打磨阶段,叶片表面质量差,一致性难以保证,人工打磨劳动强度大、效率低。本文介绍了整体叶盘机器人砂带磨抛设备及其工艺原理,并利用该设备开展了针对钛合金整体叶盘磨抛工艺试验。基于整体叶盘的结构特点和人工打磨经验,提出了整体叶盘自动化磨抛工艺方法,包括磨抛轨迹规划方法、磨具和加工参数优化方法等,并通过工艺过程控制和参数反馈调整机制,实现其在整体叶盘加工中的应用。结果表明,整体叶盘机器人磨抛后表面粗糙度Ra小于0.4μm,磨抛效率和磨抛型面一致性显著提高,叶片磨抛去除量为0.008~0.013 mm,磨抛后叶型轮廓度满足设计公差要求。 展开更多

关键词 整体叶盘 轨迹规划 机器人柔性磨抛 加工参数优化 表面粗糙度

在线阅读 下载PDF 职称材料

叶片复杂曲面的机器人抛磨工艺规划 被引量：17

15

作者 黄婷 许辉 +2 位作者 樊成 孙立宁 陈国栋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期132-141,共10页

为了实现复杂曲面工件的智能抛磨加工,对叶片复杂曲面进行机器人抛磨工艺规划。对抛磨点位置规划算法和基于最大接触原则的抛磨姿态规划算法进行了研究。首先,通过平行截面法获得抛磨路径割线,以非均匀有理B样条(NURBS)曲线描述。接着,... 为了实现复杂曲面工件的智能抛磨加工,对叶片复杂曲面进行机器人抛磨工艺规划。对抛磨点位置规划算法和基于最大接触原则的抛磨姿态规划算法进行了研究。首先,通过平行截面法获得抛磨路径割线,以非均匀有理B样条(NURBS)曲线描述。接着,提取曲线特征参数,根据设定的阈值进行抛磨点规划,再基于抛磨轮与工件的最大接触原则进行抛磨点姿态规划,从而得到完整的抛磨路径。然后,将工件位姿从工件坐标系转换到TCP坐标系。最后,搭建了柔性抛磨系统仿真平台生成机器人控制程序。实验结果表明,此方法规划的路径可用于叶片复杂曲面的机器人抛磨加工。分别用本文规划所得路径和CAM软件规划所得路径对叶片进行抛磨加工,测得表面粗糙度分别为0.695~0.930μm和2.803~3.243μm。本文提出的抛磨位姿规划方法可用于复杂曲面工件的抛磨路径规划,使工具和工件保持最大接触,从而避免了位姿不合理所产生的过抛和欠抛。 展开更多

关键词 非均匀有理B样条曲面 机器人抛磨 位置规划 姿态规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

叶片机器人砂带磨抛点云匹配算法优化 被引量：7

16

作者 陈巍 严思杰 +1 位作者 张家军 张海洋 《机电工程》 CAS 2014年第6期711-715,共5页

为解决机器人磨抛路径中工件坐标系难以计算的问题及校正工件装夹误差,将三维点云配准技术应用到叶片机器人砂带磨抛系统中。由三维激光扫描仪扫描工件型面获得工件点云,采用基于主成分分析(PCA)的全局配准算法和改进的迭代最近点(ICP)... 为解决机器人磨抛路径中工件坐标系难以计算的问题及校正工件装夹误差,将三维点云配准技术应用到叶片机器人砂带磨抛系统中。由三维激光扫描仪扫描工件型面获得工件点云,采用基于主成分分析(PCA)的全局配准算法和改进的迭代最近点(ICP)算法完成了扫描点云和工件模型离散点云间以及不同工件扫描点云间的匹配,以获取工件坐标系和校正工件装夹误差。相关仿真和试验结果表明,优化后的算法在匹配速度与精度上有了长足改进,且加工后产品精度和质量都能满足实际加工要求。 展开更多

关键词 机器人砂带磨抛 点云匹配 主成分分析 迭代最近点

在线阅读 下载PDF 职称材料

主动柔顺抛磨力在协作机器人的控制方法 被引量：9

17

作者 布挺 张刚 +1 位作者 焦文潭 王波 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第5期276-280,共5页

提出了一种基于主动柔顺的机器人抛磨力控制方法,该力反馈末端执行器将被安装到ur协作机器人末端法兰的集成单元中。基于主动柔性装置的力/位混合控制策略,提出了抛磨系统控制装置控制机器人的位置并控制位置控制。通过集成一个力传感器... 提出了一种基于主动柔顺的机器人抛磨力控制方法,该力反馈末端执行器将被安装到ur协作机器人末端法兰的集成单元中。基于主动柔性装置的力/位混合控制策略,提出了抛磨系统控制装置控制机器人的位置并控制位置控制。通过集成一个力传感器,测量抛磨力并反馈给控制器,根据抛磨的预先计划要求对其进行调节。协作机器人末端执行器具有抛磨头,机器人控制器的力控算法操作抛磨头,从而实现恒力抛磨,以提供抛磨工具的柔度。在建模分析之后,使用复合非线性反馈控制算法来改善协作机器人本体的力控动态瞬时反映效果。经过实验表明,基于主动柔顺的机器人抛磨力控制算法可以有效的跟踪和补偿力和位置数据,具有较好的减振效果和显著的力跟踪效果。 展开更多

关键词 机器人抛磨 主动柔顺 力/位混合控制 非线性反馈

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于快速终端滑模的机器人柔顺磨抛阻抗控制 被引量：4

18

作者 邓建新 袁邦颐 +1 位作者 黄秋林 丁度坤 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第11期79-83,共5页

为提高磨抛机器人在未知干扰和建模不确定性下的动态柔顺性能,实现高精度的自动磨抛,提出了一种主动柔顺模糊自适应变阻抗控制方法。以阻抗控制为基础,引入快速终端滑模进行运动控制,以提升控制系统鲁棒性与响应速度,基于指数趋近率,采... 为提高磨抛机器人在未知干扰和建模不确定性下的动态柔顺性能,实现高精度的自动磨抛,提出了一种主动柔顺模糊自适应变阻抗控制方法。以阻抗控制为基础,引入快速终端滑模进行运动控制,以提升控制系统鲁棒性与响应速度,基于指数趋近率,采用连续的双曲正切函数代替符号函数建立带有抑制抖振功能的控制律;在此基础上,采用模糊控制调节阻抗参数来提高系统响应时间和减少超调量,设计了模糊自适应变阻抗模块,定义了模糊规则。通过李雅普诺夫函数验证了控制器稳定性。进行了Simulink仿真对比实验,结果表明,相较于PID,所提方法在响应速度方面提高了37.2%,超调量降低了20.5%,累计误差方面也有明显改善,有利于提高磨抛表面的一致性和磨抛精度。 展开更多

关键词 磨抛机器人 阻抗控制 主动柔顺 快速终端滑模 模糊控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向复杂曲面的机器人砂带磨抛路径规划及后处理研究 被引量：7

19

作者 毛洋洋 赵欢 +1 位作者 韩世博 丁汉 《机电工程》 CAS 2017年第8期829-834,共6页

针对机器人砂带磨抛复杂曲面叶片问题,对叶片内外型面和进排气边的磨抛路径规划及后处理技术进行了研究,对复杂曲面叶片的机器人砂带磨抛路径规划的计算效率及加工效率进行了分析,提出了一种将基于等残留高度法的笛卡尔空间计算的磨抛... 针对机器人砂带磨抛复杂曲面叶片问题,对叶片内外型面和进排气边的磨抛路径规划及后处理技术进行了研究,对复杂曲面叶片的机器人砂带磨抛路径规划的计算效率及加工效率进行了分析,提出了一种将基于等残留高度法的笛卡尔空间计算的磨抛行距转化为参数域空间的磨抛行距的方法,并将机器人砂带磨抛复杂曲面叶片接触轮的中心坐标位置、支撑轴矢量以及轴线矢量数据后处理为机器人的位姿信息,利用机器人砂带磨抛系统装备实验平台对复杂曲面叶片进行了实际的加工实验。研究结果表明:所提出的刀路规划和后处理技术能够有效地解决机器人砂带磨抛复杂曲面叶片的问题,具有加工路径总长短以及路径条数少的特点,计算简单、加工效率高、加工表面质量好。 展开更多

关键词 刀路规划 后处理 机器人砂带磨抛 复杂曲面

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于RBF神经网络的四旋翼磨抛机器人力/位混合控制 被引量：4

20

作者 蔡建银 王志刚 +1 位作者 郭宇飞 郝志强 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第6期465-471,共7页

由六自由度并联平台和四旋翼无人机构成的四旋翼磨抛机器人的飞行轨迹和末端执行器打磨力难以稳定控制,为此提出一种基于RBF神经网络的力/位混合控制方法。根据Euler-Lagrange方程建立系统动力学模型,采用力/位混合控制器实现机器人在... 由六自由度并联平台和四旋翼无人机构成的四旋翼磨抛机器人的飞行轨迹和末端执行器打磨力难以稳定控制,为此提出一种基于RBF神经网络的力/位混合控制方法。根据Euler-Lagrange方程建立系统动力学模型,采用力/位混合控制器实现机器人在打磨时对力和位置的精度要求。在力控制环,采用PID控制和接触力前馈控制;在位置控制环,采用基于RBF神经网络的鲁棒控制。利用MATLAB/Simulink进行机器人轨迹跟踪和磨抛力控制仿真实验。结果表明,所提出的控制方法使得四旋翼磨抛机器人具有良好的轨迹跟踪效果,并且打磨力能保持稳定。 展开更多

关键词 磨抛机器人 四旋翼无人机 力/位混合控制 六自由度并联平台 RBF神经网络

在线阅读 下载PDF 职称材料