水切割機(jī)器人離線自動(dòng)編程系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、高壓水射流切割是近年來發(fā)展迅猛的切割技術(shù)，其自身的諸多優(yōu)點(diǎn)使它具有相當(dāng)廣闊的應(yīng)用前景。將高壓水射流設(shè)備與機(jī)器人結(jié)合可精確切割復(fù)雜形狀工件，從提高水切割質(zhì)量、生產(chǎn)效率和應(yīng)用范圍的角度看，采用高自動(dòng)化和柔性化的水切割機(jī)器人是水射流切割系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
　　本文針對(duì)南京大地水刀股份有限公司的水切割機(jī)器人系統(tǒng)，結(jié)合汽車內(nèi)飾件切割任務(wù)的需求，設(shè)計(jì)并開發(fā)了水切割機(jī)器人離線自動(dòng)編程系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)由汽車內(nèi)飾件CAD模型，自動(dòng)生成機(jī)器人水切割作

2、業(yè)程序。
　　本文首先對(duì)汽車內(nèi)飾件CAD模型進(jìn)行分析，提出了基于SolidWorks平臺(tái)提取和處理三維切割輪廓信息的方法，對(duì)三維輪廓提取中的關(guān)鍵技術(shù)：三維復(fù)雜曲線離散、曲面點(diǎn)法向量求取、基于組合曲線的切割輪廓提取等進(jìn)行了闡述，并根據(jù)得到的三維信息確定切割輪廓上各刀位點(diǎn)的位姿，最后根據(jù)機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求取切割輪廓軌跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的機(jī)器人關(guān)節(jié)角。
　　本文將切割優(yōu)化排序問題抽象為旅行商(TSP)模型，并針對(duì)水切割作業(yè)特點(diǎn)，提出了兩種切割

3、優(yōu)化排序方案：基于主從染色體編碼的模擬退火混合編碼遺傳算法和改進(jìn)禁忌表蟻群算法，這兩種算法的優(yōu)化結(jié)果不僅確定了切割輪廓的順序，同時(shí)也確定了封閉輪廓的切割起始點(diǎn)，通過對(duì)汽車內(nèi)飾件中切割輪廓的排序優(yōu)化，結(jié)果表明這兩種算法是可行的、有效的。
　　以汽車內(nèi)飾件輪廓切割為研究對(duì)象，采用安全平面的方法對(duì)切割過渡路徑進(jìn)行規(guī)劃，并對(duì)多安全平面的過渡路徑碰撞問題進(jìn)行了分析和解決，同時(shí)根據(jù)工藝要求添加引入線輔助切割路徑。
　　本文對(duì)程序生成與轉(zhuǎn)