摘要：针对非圆截面元件表面机器人抛光过程中末端力的柔顺控制问题,设计一套双机器人协同抛光系统,分析双机器人协同抛光运动过程,并以Preston方程为理论依据。建立布轮抛光工具端与工件之间接触阻抗模型,分析接触力误差与阻抗模型参数之间的关系;提出自适应调整阻尼参数实现布轮抛光工具与工件的柔顺接触;引入模糊控制理论和PI控制理论对比例、积分和阻尼参数实时调整。仿真以及实验结果表明:模糊自适应PI控制相比于自适应阻抗控制及定阻抗控制具有低超调、响应迅速以及快速稳定等特点,同时能够跟随动态期望力。

摘要：针对工业机器人对抛光力实时准确监测的需求,提出一种动态零点标定系统,去除抛光机构在运动过程中对传感器零点的影响,提高力信息采集的准确性。研究机器人的DH参数、关节角的动态变化以及抛光机构的重心与质量参数对力传感器的综合力学作用,提出一种惯性力混合神经网络模型。设计理论标定模型、BP模型进行对比,经动态标定实验验证混合模型的准确性。通过动态补偿,三维力、力矩相对平均偏差(RMD)均在4%之内,证明该混合模型对同时包含线性与非线性变化的动态标定系统具有良好的建模精度。

摘要：针对曲面元件机器人抛光过程中的柔顺控制和响应速度问题,研究一套机器人抛光柔顺控制系统。采用切片算法完成抛光轨迹规划以控制机器人顺应曲面元件表面低频段轮廓与曲率变化,设计一种力控末端执行器达到主动力输出和高速响应要求,提出基于迭代学习控制的电流迭代优化控制策略使执行器中音圈电机输出力以高精度跟随目标力,减小元件表面中高频段波纹度与表面粗糙度。搭建以机器人、力控执行器、六维力传感器、运动控制卡为核心部件的实验平台。仿真与实验结果证明所设计柔顺控制系统力控性能良好,力平均响应时间为55.4 ms,力跟踪误差小于3 N,能够满足曲面元件抛光加工需求。

摘要：针对现有的转辙机缺口机器视觉自动检测方法的不足,提出一种简易的缺口模板匹配检测算法。根据图像中的缺口特征设计融合其梯度方向和尺寸信息的变尺度模板,对采集的缺口图像进行自适应阈值分割和形态学滤波,将缺口二值图像进行变形,以增强匹配模板的鲁棒性和简化相似性度量匹配准则,使用设计的变尺度模板和相似性度量对缺口进行检测识别。针对缺口位移过大时缺口边界被遮挡的问题,设计连通域提取方案,补偿匹配检测结果。试验结果表明:该算法简单快速,对安装角度、距离和光照变化鲁棒性强,测量区间广,测量精度在0~4.0 mm的测量区间内达到0.1 mm。

摘要：针对制造企业车间刀具损耗信息跟踪不及时导致的加工质量不稳定、成本高等实际问题,分析CNC机床刀具管理流程,结合MES系统对刀具全生命周期内的数据互通和后端信息处理进行研究。开发了刀具状态实时监控模块,以数据分析为核心,开展刀具磨损在机检测,将检测数据与CNC系统、刀具信息数据库对接,对刀具磨损量、CNC系统加工参数等数据进行综合分析,预测剩余加工时间,提供工艺的优化建议方案,并且对接MES接口完成制造车间内CNC机床刀具的全生命周期的信息追踪,实现刀具调度的智能化。