面向切向性能增強的機器人制孔加工姿態(tài)優(yōu)化與平滑算法研究.pdf

1、工業(yè)機器人因具用高柔性、高效率、低成本等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于飛機自動化裝配中。但是由于串聯(lián)機器人自身結(jié)構(gòu)的影響，剛度性能較差，影響末端的加工精度。本文針對附加第七軸的機器人制孔系統(tǒng)，綜合考慮刀具坐標系可調(diào)及反解配置多樣性等問題，研究了機器人切向剛度增強的姿態(tài)優(yōu)化與平滑算法。
　　首先，以KUKA KR360-2型機器人為研究對象，通過D-H方法建立了連桿坐標系，求解運動學方程，并進行反解，獲得8種反解配置。使用矢量積和微分變換法求解機

2、器人的雅可比矩陣。
　　其次，假設(shè)連桿剛性，并且忽略補償剛度矩陣影響，建立機器人傳統(tǒng)靜剛度模型，提出末端切向剛度性能評價指標，分析關(guān)節(jié)角度對指標的影響，通過仿真變形驗證剛度評價指標的合理性。
　　根據(jù)飛機壁板制孔系統(tǒng)的孔位分布特點，提出面向切向剛度增強的機器人姿態(tài)優(yōu)化與平滑算法。算法先以首末點的剛度指標之和最大為目標，以底座在移動平臺的位置，刀具坐標系旋轉(zhuǎn)角度和機器人反解配置為優(yōu)化變量，使用遺傳算法求解首末點的剛度最優(yōu)姿態(tài)，