噴釉機械手示教系統(tǒng)的設(shè)計研究.pdf

1、針對目前衛(wèi)浴陶瓷噴釉機械手編程復(fù)雜且難以在國內(nèi)陶瓷行業(yè)普及的現(xiàn)狀，研制了一種面向衛(wèi)浴陶瓷噴釉的機械手快速示教系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過質(zhì)量輕、運動靈活的關(guān)節(jié)臂裝置對人工示教噴釉軌跡進行采集，然后編譯成機械手運動程序，從而實現(xiàn)噴釉機械手的快速編程。本文主要內(nèi)容有:
　　(1)示教關(guān)節(jié)臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化與仿真。結(jié)合噴釉軌跡采集的實際需求對示教關(guān)節(jié)臂結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計;為了確保關(guān)節(jié)臂質(zhì)量輕巧、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，對關(guān)節(jié)臂連桿長度進行了優(yōu)化;對優(yōu)化后的關(guān)節(jié)臂工

2、作空間進行了仿真，驗證其能夠滿足示教空間需求;對優(yōu)化后的關(guān)節(jié)臂主要結(jié)構(gòu)進行了靜力學(xué)仿真、得到關(guān)節(jié)臂在合理外力下變形很小，強度滿足要求。
　　(2)示教系統(tǒng)誤差分析與補償研究。對示教系統(tǒng)誤差源進行了全面的分析，運用DH方法建立了示教關(guān)節(jié)臂的誤差模型。分析了模型中各項參數(shù)存在偏差時對軌跡采集誤差的影響，得到了各項參數(shù)對系統(tǒng)精度的影響權(quán)重。
　　提出了一種基于改進模擬退火算法的示教系統(tǒng)誤差補償方法，對示教系統(tǒng)的誤差進行補償。改進的

3、模擬退火算法結(jié)合誤差模型參數(shù)對精度的影響權(quán)重合理分配搜索范圍和搜索精度，并當算法接近最優(yōu)解時縮小搜索范圍和提高搜索精度，極大的減少了最優(yōu)解的搜索時間。
　　(3)實驗研究。采用STM32芯片為核心實現(xiàn)快速準確軌跡采集;通過PC機把采集的軌跡編譯成機械手可以識別運動程序，完成了示教系統(tǒng)電控設(shè)計。
　　對誤差補償前后示教再現(xiàn)軌跡的重合度進行了比較分析，結(jié)果證明了基于改進模擬退火算法的誤差補償方法的準確性與有效性。通過噴釉生產(chǎn)實驗