切削加工机器人与CAD/CAM系统集成化

使用6R工业机器人构架切削加工平台,论述切削加工机器人与CAD/CAM系统连接和集成的数据流结构,研究切削加工机器人的后置处理过程遇到的关键问题。阐述后置处理过程各个步骤的实现原理,并以REIS RV16工业机器人为例,建立切削加工机器人的原型系统,对其后置处理过程的坐标系变换、运动学求解、冗余自由度和奇异点回避问题进行推导和论述。建立切削加工机器人的仿真和后置处理系统平台,并完成2D和3D样件的加工。试验和仿真结果表明,该系统能够完成切削加工机器人的后置处理过程及生成可执行的机器人加工指令。

一种切削加工机器人运动功能方案的解析设计方法

本文提出了一种以加工表面和刀具为输入信息，基于解析方法的切削加工机器人的运动功能方案设计方法。该方法可以突破传统设计模式的约束。

一种新型切削加工机器人的结构研究

开发了一种新型结构切削加工机器人。该机器人采用刚度较高的关节结构和模块化结构，可以根据加工对象的特点快速组装成相应的刚度较高的切削加工机器人布局形式。实验结果表明，该新型结构机器人能完成切削加工任务。

新型切削加工机器人常用表面加工方法研究

在分析了传统切削加工机器人刚性差、精度低的基础上,研制成功了一种新型切削加工机器人。该切削加工机器人不仅具有机器人一样灵活的柔性,而且具有金属切削机床一样的刚性,特别适合于空间自由曲面的加工与测量等。在坐标变换理论的基础上,提出了切削加工机器人关联矩阵加工理论。并且根据这一理论,给出端铣刀立铣加工平面的计算方法。通过ADAMS进行仿真,验证了所开发的切削加工机器人的可靠性以及关联矩阵加工理论的正确性,为控制和数控编程提供依据。

基于STEP-NC的切削加工机器人后置处理方法

为了解决当前切削加工机器人控制系统中存在的开放性、智能化和集成化程度低的问题,将STEP-NC标准引入机器人加工领域,构建了基于STEP-NC的切削加工机器人后置处理系统.基于STDeveloper软件开发了高效的信息提取类库STNCLib,提出了基于等照度线的复杂曲面分区刀具轨迹规划方法.在此基础上研究了机器人运动控制程序的自动生成方法,并最终生成机器人运动控制程序,实现机器人控制系统的信息集成.采用软件编程和仿真的方法对所提方法的正确性和有效性进行了验证,结果表明所提方法是合理和可行的.

新型切削加工机器人及运动分析

根据机械加工的要求，提出了切削加工机器人的结构方案，对切削加工机器人的加工运动进行了分析。

新型切削加工机器人结构设计及运动分析

介绍了一种新型切削加工机器人 .在对原有工业机器人的分析基础 ,在设计中总体布局采用运动功能由刀具侧和工件侧双方共同承担 .应用模块化设计思想 ,采用具有较高刚度的关节结构 ,最后给出了该切削机器人的运动规律 .

基于VRML的切削加工机器人建模及仿真方法研究

论述了VRML的特点和组成,研究了用VRML语言建模和仿真的方法.以一种切削加工机器人为例,介绍了其结构和组成,对其进行了运动分析,并运用VRML建模和仿真方法对其加工过程进行了仿真.

农业机器人切削过程仿真分析——基于计算机辅助设计

利用6自由度机器人切削加工平台,讨论了该机器人与计算机辅助设计工具的数据链结构,研究了其运动控制过程,并对设计结果进行有效优化。通过介绍切削加工控制系统整体结构,构建了机器人运动学模型,并根据计算机辅助设计工具,对机器人后续优化过程的坐标转换、各关节正逆运动学计算以及机器人运动控制程序生成过程进行了深入研究。同时,对系统进行了ADAMS软件仿真,并完成了3D样件的加工。试验结果表明:该系统可以自动生成机器人运动控制程序的加工指令,直接驱动机器人末端执行刀具的运动,实现零部件的加工生产,可行性高。

6R机器人时间最优加加速度平滑的双NURBS轨迹优化

为了提高切削加工机器人的加工效率以及加工稳定性,对机器人加工轨迹进行了优化。在机器人任务空间中用双NURBS曲线描述刀位轨迹及刀轴矢量轨迹,并将其转化到关节空间。将刀轴矢量通过旋转坐标变换转换为机器人旋转矩阵,并结合基于旋量的机器人正运动学方程求取关节角,此角度值作为求运动学逆解的约束条件,以保证机器人加工时刀轴矢量相对于工件表面不变。基于骨干粒子群优化算法提出了一种自适应罚函数的约束多目标骨干粒子群优化算法,对机器人加工过程中的时间、加速度、加加速度等指标进行多目标优化,该算法采用自适应指数罚函数对约束进行处理,为了避免算法早熟,引入时变变异因子,增强了算法全局搜索能力和局部探索能力。最后,通过实验验证所提出算法的正确性和有效性。