基于机器人的实验室用漆膜制备系统研究

为解决实验室用漆膜制备的自动化作业,重点开展多特性涂料工艺的六轴机器人末端执行器、控制装备研究。基于漆膜制备的工作原理及工艺要求分析,以六轴机器人为载体搭建了漆膜制备系统,根据系统的设计方案对上料模块、喷涂模块和下料模块进行设计和选型,可实现对不同尺寸、涂料(水性、油性)、材质(金属、木材)的漆膜制备自动化喷涂作业。系统通过更换可拆卸针筒注射器来实现涂料的快速更换,利用控制器对机器人运动轨迹的喷涂进行控制,实现准确的自动化喷涂作业,广泛应用于实验室的涂料检测。最后将该系统和人工的喷涂对比试验,证明该系统漆膜制备更均匀、表面光滑优质、重复性好,漆膜厚度偏差符合GB 1727标准要求。

多传感器融合在机器人位置感知中的应用研究

以多传感器融合技术为研究重点,论述了其在机器人位置感知中的应用研究现状。详述了多传感器融合技术基础和算法,从机器人定位导航、避障、位姿精度测量3方面,综述了其应用运用原理、方法和技术优势。总结得出多传感器融合技术实现了传感器间的优势互补,增加了系统的稳定性和容错性,提高了机器人位置感知的精度;分析得出主要采用IMU传感器、视觉传感器、激光雷达、超声波传感器和红外线传感器;且卡尔曼滤波数据融合算法在机器人位姿感知中应用较多。同时,机器人位置感知中的多传感器融合技术仍需进一步突破不用数据融合模型的结合算法,传感器硬件精度仍需进一步提高。

机器人RV减速器传动误差的测量与分析

为准确测量机器人RV减速器的传动误差,分析测量过程中负载和输入转速的影响,指导机器人RV减速器的测量和应用,通过选型关键测试部件搭建了由驱动模块、加载模块、控制模块、测量模块、软件模块和机械模块组成的机器人RV减速器综合试验台,测量了RV-40E和RV-320E不同条件下的传动误差值,得到了传动误差曲线图。基于实验数据拟合出负载、输入转速、不同型号和传动误差之间的关系,分析了负载、输入转速、刚度对于传动误差的影响。结果表明,机器人RV减速器的传动误差随着负载和输入转速的增大而增大,随着刚度的增大而减小,负载对传动误差测量值的影响为3阶次,对其影响较大。

六关节机器人位姿精度测量与误差分析

为准确测量机器人位姿精度,指导机器人应用,以六关节机器人为研究对象,基于其D-H运动学参数进行建模,利用激光跟踪仪和Beckhoff EtherCAT控制系统搭建了同步测量试验平台。根据ISO 9283:1998和GB/T 12642-2013,通过单点激光跟踪干涉仪法,测量30个指定位置将测量系统和机器人转换到了一个公共坐标系,选取工作空间测试平面及5个位姿点循环30次精确测量了位姿精度,形成了符合现行标准的有效检验检测方法。对测量数值进行了初步评估,分析出该机器人精度误差主要来源于Z轴方向。

机器人定位精度误差补偿的方法

以机器人定位精度为研究重点,论述了其误差补偿的方法。首先分析了机器人定位误差产生的原因,阐述了离线误差补偿和在线误差补偿两种方法的研究现状,对误差补偿的未来研究方向提出了展望。离线补偿成本低操作简便,但计算繁琐且没有补偿非几何误差;在线误差补偿实时反馈,效率高精度高,但成本高且操作专业度高。机器人技术发展和应用场景拓展,使得机器人定位精度误差补偿仍需进一步突破,特别是在补偿算法优化、精度测试设备开发、结合应用场景的补偿方法等方面需要进一步深入研究,低成本、高精度、操作简易是未来补偿方法的方向。