五轴磨抛机器人补偿算法研究与实现

通过分析基于模型的补偿方法和非模型补偿方法的优缺点,结合一个五轴磨抛机器人的结构特点,提出了两种补偿方法相结合的混合补偿算法.针对平移关节误差的主要来源难于建模的特点,采用非模型的方法进行补偿;针对转动关节误差主要来源为几何参数误差,能够建模,但有些参数随机器人末端位置不同而变化的特点,采用二者相结合的混合方法进行补偿.通过对该机器人系统的实验,验证了方法的有效性和可行性.

基于MATLAB的五轴坡口切割机器人运动学分析与仿真

设计了一种新型的基于机器视觉的五轴坡口切割机器人,用于满足加工平面钢材的坡口切割作业.首先,建立了五轴坡口切割机器人的SOLIWWORKS模型,验证机器人机械本体的设计是否可以满足工作要求;其次,根据SOLIDWORKS模型建立机器人的DH参数表和DH坐标简图;然后,通过机器人的齐次变换对机器人进行正运动学和逆运动学分析,从数值角度对机器人的结构合理性进行分析;最后,利用MATLAB软件对机器人进行运动学建模与仿真.用MATLAB对机器人进行运动学仿真,主要分为对机器人进行静态模型仿真,机器人的末端操作器运动空间仿真和不同路径轨迹规划下的机器人末端操作器运动仿真.通过仿真模型证明了机器人机械结构设计的可行性,为机器人控制系统和控制算法的设计提供了理论支持.

开放式五轴焊接机器人的研制

介绍了一种开放式五轴焊接机器人的研制,叙述了焊接机器人的设计思想,机械结构,硬件组成,控制系统软件逻辑结构,主要软件模块,安全措施,焊接工艺参数等。实际运行表明,机器运行平稳安全,焊接质量稳定,并具有较高经济性。

基于雷塞控制系统的五轴焊接机器人的轨迹规划

运用Denavit-Hartenberg方法建立了以旋转关节关节角和移动关节移动分量为变量的基于雷塞系统的五轴焊接机器人运动学模型,对五轴焊接机器人正运动学和逆运动学问题进行了求解分析;采用抛物线过渡的线性插值法对焊接机器人进行了轨迹规划,通过MATLAB Robotics Toolbox工具箱对五轴焊接机器人进行了运动学仿真,得到了焊枪末端轨迹图以及关节角、角速度、角加速度与时间的变化曲线,验证了所设计参数的合理性,达到了良好的效果。

一种轻量化五轴全并联加工机器人研发与应用

航空结构件、涡轮叶片等具有空间自由曲面特征的复杂零件是国防、航空航天、能源等领域装备的核心零件,通常具有材料去除率大、尺寸精度和表面质量要求高的特点。传统的串联式五轴加工中心在加工此类零件过程中会面临刀具过极点自动回转和驱动轴动态响应速率不匹配两个问题。针对上述问题,从加工装备构型角度出发,充分利用并联机器人在结构紧凑性、刚度、运动灵活性、动态响应速率等方面的优势,开发了兼具姿态耦合运动和驱动轴动态响应速率匹配特点的轻量化五轴全并联加工机器人,并开展了其优化设计、运动控制、精度保证等关键技术研究,实现了复杂曲面零件的高效高质量加工,最后在航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司进行应用验证。

等离子去板坯毛刺机器人轨迹规划与仿真

针对传统连铸工况去毛刺设备的不足,提出了工业机器人搭载等离子去除板坯毛刺新方法,并使用SolidWorks正向设计专用的五轴机器人模型。根据机器人工作实际工况,分段规划其工作路径,并采用MATLAB对不同段轨迹进行仿真规划。接着将机器人模型导入ADAMS中,利用MATLAB轨迹仿真数据作为驱动函数对机器人进行动力学仿真分析。仿真结果验证了等离子去板坯毛刺机器人轨迹规划的合理性,为后续本体的优化设计和控制的提升提供了有价值的理论依据。

混联机器人搅拌摩擦焊接系统集成研究

机器人搅拌摩擦焊设备因具有焊接适应性强、易于实现空间全位置焊接、自动化程度高、生产效率高等技术特点,近年来得到了越来越多地应用。针对空间曲线焊缝搅拌摩擦焊接需求,开展了五轴混联型机器人搅拌摩擦焊接系统研究。该系统由搅拌摩擦焊接机器人子系统、液压主轴子系统、传感与控制子系统和中央控制单元组成,能够实现复杂构件的空间曲面焊接,对搅拌头倾角、轴肩压入量、焊缝偏差等过程参数实现了在线检测,可对焊接过程进行恒倾角控制、恒下压量控制以及焊缝自动跟踪控制。以工控机为核心开发了中央控制单元,实现了上述各子系统的集成。基于组态软件开发了人机交互系统,具有模式设置、设备状态显示、参数采集与存储等功能,为焊接过程数字化以及产品质量追溯提供了技术保障。

五轴框架式机器人激光加工系统轨迹算法研究

在集成化智能激光加工系统工作原理的基础上提出了五轴机器人的激光加工轨迹算法。将三维离散数据点集拟合为空间参数曲面 ,在此参数曲面上规划五轴激光加工的等距轨迹。给出了冲压模具激光强化加工实例 ,取得了理想的加工效果。

机电一体化培训系统中MSM-2102软件的开发与应用

以德国SL公司柔性制造单元(FMC)的机电一体化培训系统为研究对象,介绍了系统的组成,探讨了系统的开发与应用,以机器人模块中MSM-2102为应用实例,提出将机器人程序设计与示教法相结合的方法。结果表明该法使程序修改更容易,并大大减少程序行数,从而达到优化程序的目的。