基于试验与仿真联合分析的喷涂机器人轨迹精度可靠性研究

采用链驱动的喷涂机器人易于实现本体的轻量化、末端高灵活度与正压防爆系统设计,从而满足家具、钢结构等一般涂装行业对喷涂机器人工作空间与腕部灵活度的要求,深入分析链驱动机器人的运动可靠性对喷涂质量和效率的提高具有重要意义。针对链驱动喷涂机器人的运动可靠性问题,采用一种基于试验与仿真联合分析的机器人末端轨迹精度可靠性分析方法。以旋量法为基础建立了喷涂机器人本体和喷枪的运动学模型,从工业机器人的操作臂性能和运动规律的角度出发,研究了喷涂机器人运动精度的影响因素。分析了链驱动喷涂机器人的优缺点和末端轨迹精度的影响状况,并结合机器人本体的运动学参数,建立了基于随机变量的喷涂机器人运动误差模型。通过试验结果的分析来确定影响喷涂机器人运动误差的随机变量的分布特征,从而对机器人末端轨迹精度的运动可靠性进行更加精确的仿真分析。最后,通过喷涂机器人工作平台对末端轨迹精度的运动误差进行试验验证并与传统的仿真分析方法进行对比,结果显示该分析方法更准确。研究成果为进一步分析喷涂机器人的机构优化、轨迹规划和漆膜质量提供试验基础和理论依据。     

空间内表面喷涂的9轴机器人系统轨迹规划方法

针对复杂空间内表面的喷涂作业问题,提出了一种适用于9轴机器人系统的喷枪轨迹规划方法。为实现工件内表面的自动化喷涂作业,在6轴工业机器人基础上引入3轴转台形成9轴机器人喷涂系统。为解决在该系统下如何生成3轴转台与机器人联动的喷枪轨迹这一难点问题,基于机器人离线编程软件进行了二次开发;并以涂层厚度方差最小为目标,给出了确定喷枪轨迹间距这一影响喷涂效果关键参数的方法。将上述轨迹规划方法应用于尾筒型工件,针对工件内表面的几何特征对喷涂高度和喷枪速率进行了优化。仿真结果表明工件内表面涂层厚度和均匀度均能满足要求,说明所提出的喷枪轨迹规划和优化方法是合理的。     

工业机器人笛卡尔空间轨迹规划

研究了在笛卡尔坐标系中工业机器人空间直线及圆弧轨迹规划问题,提出利用抛物线过渡的空间直线插补算法和基于局部坐标系的空间圆弧插补算法。以上算法在自行设计的五自由度喷涂机器人上进行了实验验证。实验结果表明,该直线和圆弧插补算法能保证机器人运行平稳,轨迹衔接平滑。     

基于UML建模的啧涂机器人控制系统的设计

为了提高喷涂机器人控制系统的可靠性和可维护性,提出了一种针对喷涂机器人控制系统的分析与建模方法.建模过程分为三个步骤:首先应用UML用例图,对喷涂机器人控制系统进行描述;然后应用UML类图建立喷涂机器人控制系统各部分的静态模型;最后通过分析系统工作流程,得出喷涂机器人控制系统的动态模型,在喷涂机器人控制系统软件开发过程中验证了该建模方法的可行性.     

船舶喷涂机器人双闭环控制研究与运动仿真

3P6R船舶喷涂机器人具有作业灵活度高、工作空间大等优点.针对这一船舶喷涂机器人,设计了双闭环控制系统,提高船舶喷涂机器人的运动精度,保证喷涂质量.在Adams软件中建立船舶喷涂机器人的运动仿真模型,利用MATLAB软件建立双闭环控制系统,用于控制船舶喷涂机器人运动仿真模型.通过Adams软件与MATLAB软件的联合仿...     

基于MATLAB GUI喷涂机器人轨迹误差调整的应用

喷涂机器人喷涂轨迹是在模型上示教好的,用于喷涂的不同工件在更换过程中其坐标位置和方向很难与模型保持一致,因此示教好的轨迹会出现偏差。描述了一种基于MATLAB GUI的喷涂机器人的轨迹误差调整方法,快速方便的纠正出工件的偏移量,重新规划好合适的轨迹。该方法加快喷涂效率,提高了喷涂质量。     

基于UML建模的喷涂机器人控制系统的设计

为了提高喷涂机器人控制系统的可靠性和可维护性，提出了一种针对喷涂机器人控制系统的分析与建模方法。建模过程分为三个步骤：首先应用UML用例图，对啧涂机器人控制系统进行描述；然后应用UML类图建立喷涂机器人控制系统各部分的静态模型；最后通过分析系统工作流程，得出喷涂机器人控制系统的动态模型，在喷涂机器人控制系统软件开发过程中验证了该建模方法的可行性。     

考虑振动抑制的多冗余度特种操作机器人轨迹优化方法

为了实现复杂曲管内曲面的自动化喷涂作业,设计多自由度的冗余度特种操作机器人。而多冗余度机器人系统刚度低,使得机器人在喷涂作业过程中出现振动,末端轨迹跟踪误差加大,降低了涂层质量。为此,通过分析冗余度机器人带有弹性变形影响的动力学方程,提出一种利用冗余自由度对机器人关节空间作业轨迹进行优化的新方法,实现了机器人在作业过程中的振动抑制,并且满足复杂三维工作空间约束。在试验中应用此方法,机器人在运动过程中既满足复杂的工作约束,同时减少了末端的振动,实现了振动抑制,证明了该优化方法的有效性。     

局部关节型喷涂机器人控制系统及轨迹算法

提出了一种新的喷涂机械人控制系统模式及一种新的轨迹规划算法.该算法通过在加减速阶段增加一定的控制周期来提高运动速度的平稳性,同时也提高机器人运动的精度.     

带矢量的STL切片处理的实现

采用机器人携带喷枪进行表面喷涂时，喷枪的运行轨迹（位置和角度）是决定喷涂质量的关键，为此需要快速而准确地获得待喷涂零件表面上各点的位置和该点处的法向矢量。本文提出了一种由程序直接获取机器人运行轨迹的方法：首先在普通CAD软件中对待喷涂零件三维建模并转换为STL文件，然后对STL文件的数据格式进行矢量扩展和切片处理，得到一系列带有方向的点系，最后按照一定规律排序形成机器人的运行轨迹。该方法将快速成形的切片技术用于表面喷涂工艺的机器人轨迹规划，从而精确地控制喷枪的运行位置、角度以及喷枪与待喷涂工件之间距离。最后还对得到的轨迹进行了模拟运行和机器人实际喷涂试验，证明了其准确性和有效性。     

一种机电液系统的模糊变结构模糊控制器

车辆机械式干摩擦离合器及其执行机构具有非线性、时变、变结构特点，此类机电液系统的快速跟踪控制较困难。提出一种变结构模糊控制器，此控制器具有特征识别与处理环节，能够在线调节参数和根据系统特征状态选择合适的控制模式；此控制器带有前馈环节，可以提高系统的快速响应能力。利用此模糊变结构控制器对离合器进行斜坡和二次曲线快速跟踪控制试验，结果表明，此模糊控制器对一类非线性、时变、变结构特点的机电液系统具有一定     

基于PLC的磨加工生产线在线质量控制系统

介绍了一种基于PLC的磨加工生产线在线质量控制系统的结构和功能。该系统通过实时信息的集成管理实现生产现场各种数据统计和报表处理，自动跟踪和统计产品的质量，并能结合工序能力指数值决策分析整个生产过程对产品质量的保证能力。     

基于PID算法的摆式客车倾摆控制研究

针对摆式客车倾摆控制系统的特点,采用PID控制策略,理论上分析了PID控制器的设计思想,设计了PID控制器的比例、积分、微分系数并根据其阶跃响应进行参数整定,参数整定后的PID控制系统的阶跃响应特性与仅有比例控制时相差无几,而且PID控制系统对不大于1Hz的不同频率的正弦信号的跟踪能力优良且变化不大,对于频率变化而又具有非线性特性的实测未平衡离心加速度信号的跟踪能力略有降低.仿真结果表明：直接用设计的PID控制器参数进行控制,控制效果变得更差,其参数必须经过整定;经参数整定后的PID控制系统其各种性能得到大为改善,基本满足摆式客车实际控制的要求.     

基于RBFMCN网络的电液速度伺服系统的动态补偿控制算法

基于一种改进的径向基函数网络,提出一种电液伺服系统自学习动态补偿控制算法。控制器包括1个神经网络动态补偿控制器和1个神经网络自学习控制器。算法用于承受交变负载变化的阀控缸电液速度伺服系统的动态补偿控制,取得了令人满意的仿真及实验结果。     

基于摄像头寻迹的智能电动车的设计

系统采用Freescale公司的16位单片机MC9S12DG128B作为主控单元,小型直流电机作为驱动元件,使用舵机控制智能车的转向。通过增量式旋转编码器测速,构成带速度反馈的伺服控制系统。系统以CCD摄像头作为路径识别装置,通过图像识别提取路径信息。利用增量式PID算法进行速度调节。经过测试证明：系统能很好地完成路径识别,具有良好的抗干扰性。     

汽车发动机转速的模糊控制

以某型汽车发动机为研究对象设计了一种简单的模糊反馈控制系统.制定相应的控制规则,设定相应的参数和函数.验证模糊控制在汽车发动机控制中应用的可能性.并利用Matlab进行了仿真.仿真分析表明可以很好的跟踪参考输入,并具有较好的稳定性.     

基于Windows CE的高速数控雕铣机系统开发

基于PC PMAC运动控制器开发了开放式数控雕铣机系统,介绍了该系统软、硬件组成和实现方法.该系统具有图形自动编程、加工仿真、实时监控机床加工等功能.     

基于PC的雕铣机数控系统的研究

基于PC＋PMAC运动控制器开发了开放式数控雕铣机系统,介绍了该系统软硬件组成和实现方法。该系统具有图形自动编程、加工仿真、实时监控机床加工等功能。     

空间机械臂姿态及关节运动的自适应与鲁棒控制

讨论了载体位置不受控制的漂浮基空间机械臂系统的控制问题。借助于增广变量法,恰当地扩展系统的控制输入与输出,克服了漂浮基空间机械臂系统控制方程关于惯性参数呈非线性函数关系的难点,保持了系统控制方程关于惯性参数的线性函数关系。以此为基础,针对末端抓手持有载荷参数未知与不确定两种情况,设计了载体姿态与机械臂关节协调运动的自适应控制与鲁棒控制两种方案。仿真运算证实了上述控制方案的有效性。     

基于滑模观测器的无传感PMSM驱动控制系统的研究

为了研发一种可以取代传统有位置传感器的无传感器PMSM驱动控制系统,在分析滑模变结构控制理论(SMC)及永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,建立起基于滑模观测器(SMO)的无传感PMSM矢量控制系统的数学模型,并搭建了采用id=0矢量控制策略的无传感PMSM矢量控制系统的仿真模型并进行仿真研究.结果表明,应用滑模...