摘要：针对粉煤光片磨抛过程,提出了一种柔性并联末端执行器结构。利用双作用气缸作为并联支链的柔性驱动元件,实现对磨抛机器人末端的主动柔性控制;利用ADAMS对不同工况的磨抛过程进行柔性仿真分析,实现了对粉煤光片磨抛过程的主动柔性跟随;搭建磨抛机器人实验平台,对粉煤光片进行磨抛实验。结果表明:磨抛后的粉煤光片经显微检测均为合格品,磨抛质量和效率较人工操作显著提高,自动磨抛速度比手工磨抛速度平均提高2.65倍,验证了结构设计及仿真分析的可行性,具有实际应用价值。

摘要：水暖卫浴产品的手工磨抛存在抛光质量不稳定、产品一致性差等问题。此外,加工过程中的噪声与粉尘也会对工人的身体健康造成一定的伤害。为了有效地解决上述问题,研制出一套对工件进行磨削抛光的磨抛机器人系统,以多轴运动控制器(PMAC)为核心搭建控制系统,基于机器人操作系统(ROS)与MoveIt!构建运动控制器,极大地提高了机器人系统的可操作性和可拓展性。现场试验结果表明,研发的磨抛机器人系统可以替代人工对工件进行磨抛加工,控制系统性能良好,产品质量稳定。

摘要：为了提高轮毂加工的质量和效率,设计并研制手腕偏置的磨抛机器人,该手腕机构关节5可实现360°旋转、提高了末端灵活性。但机器人不满足Pieper准则,逆运动学方程复杂、高度非线性、耦合性强,有效准确地求解逆运动学困难。为解决这一问题,提出了一种逆运动学快速求解方法,该方法构建了新型的非线性方程,将传统的六个关节角度求解简化为三个关节角度求解。基于该方程,提出了由粗到精的两步法求解逆运动学,第一步估算多组关节角度初始值,基于当前关节角度选取初始值,可避免局部最优问题,提高求解稳定性;第二步根据初始值精确求解所有关节角度值,并对4、6轴共线时的多组解问题,给出了机器人特殊状态的解析解。仿真试验从精度、效率、多组解等指标验证了逆运动学算法满足轮毂磨抛加工要求,并在轮辐加工路径中进一步证明了其有效性。

摘要：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。