機(jī)器人制孔姿態(tài)優(yōu)化與光順.pdf

1、機(jī)器人制孔系統(tǒng)因其低成本、高效率、高柔性的優(yōu)勢(shì)，在飛機(jī)制造裝配中得到了廣泛應(yīng)用。然而串聯(lián)機(jī)器人由于自身結(jié)構(gòu)剛性較弱，在加工外力的作用下易產(chǎn)生變形，影響其終端執(zhí)行器的定位精度。本文利用機(jī)器人制孔時(shí)存在的冗余性，通過(guò)姿態(tài)優(yōu)化來(lái)選取首末加工孔位的最優(yōu)姿態(tài)，并以首末最優(yōu)姿態(tài)為邊界條件，提出姿態(tài)光順?biāo)惴▉?lái)確定中間孔位的制孔姿態(tài)。
　　首先，綜述了國(guó)內(nèi)外機(jī)器人自動(dòng)化制孔技術(shù)在飛機(jī)數(shù)字化裝配中的發(fā)展和應(yīng)用情況，提出其仍然存在著剛性弱，易變形的問(wèn)

2、題。對(duì)此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究利用機(jī)器人的加工冗余性，通過(guò)優(yōu)化機(jī)器人的姿態(tài)來(lái)抑制末端變形，改善其結(jié)構(gòu)剛性。
　　其次，介紹了KUKA KR360-2機(jī)器人位姿描述的不同方式和連桿坐標(biāo)系的建立方法。研究了機(jī)器人制孔姿態(tài)多樣性的原因及姿態(tài)與變形的關(guān)系，提出了機(jī)器人制孔姿態(tài)優(yōu)化與光順?lè)椒?，用以提高機(jī)器人制孔程序的加工效率和定位精度。
　　機(jī)器人制孔姿態(tài)優(yōu)化程序以CATIA仿真結(jié)果作為輸入.首先確定冗余自由度的優(yōu)化范圍并離散，應(yīng)用機(jī)器人反

3、解算法計(jì)算每一末端姿態(tài)對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)角度值，然后調(diào)用相應(yīng)的機(jī)器人仿真模型計(jì)算外力作用下的滑移變形，比較所有仿真結(jié)果，輸出最小滑移變形對(duì)應(yīng)的機(jī)器人制孔姿態(tài)。
　　根據(jù)壁板孔位排列特征，規(guī)劃出制孔路徑。提出以該路徑首末孔位的最優(yōu)姿態(tài)為邊界條件的姿態(tài)光順?biāo)惴▉?lái)確定中間加工位置處機(jī)器人的制孔姿態(tài)，并對(duì)光順后孔位姿態(tài)的加工定位時(shí)間和變形程度進(jìn)行了分析。
　　最后，基于機(jī)器人自動(dòng)化制孔平臺(tái)進(jìn)行了壁板仿真加工試驗(yàn)，通過(guò)姿態(tài)優(yōu)化程序選取首末最優(yōu)