【摘 要】
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本文从一种平行导路的6-HTRT并联机器人出发,以其在飞机蒙皮铆接中作为内部顶铆机器人的实际应用为目标,研究了并联机器人位置正逆解、力学分析、误差标定补偿,控制系统研发等关键技术。在稳定可靠的前提下,尽量发挥并联机器人的结构优势,与其它设备协作实现飞机装配自动化。首先,研究了6-HTRT并联机器人的位置正逆解。位置逆解使用几何矢量法,并编写3D可视化程序验证逆解的正确性。位置正解使用了线性化的思想
【基金项目】
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国家重点研发计划项目课题“面向飞机装配的机器人智能钻铆技术与系统”(项目编号:2017YFB1301700)的子课题;
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本文从一种平行导路的6-HTRT并联机器人出发,以其在飞机蒙皮铆接中作为内部顶铆机器人的实际应用为目标,研究了并联机器人位置正逆解、力学分析、误差标定补偿,控制系统研发等关键技术。在稳定可靠的前提下,尽量发挥并联机器人的结构优势,与其它设备协作实现飞机装配自动化。首先,研究了6-HTRT并联机器人的位置正逆解。位置逆解使用几何矢量法,并编写3D可视化程序验证逆解的正确性。位置正解使用了线性化的思想,先求取近似解,再将此解作为迭代初值求数值解,并通过DELMIA软件进行运动学仿真验证了正解收敛性与实际应用可行性。其次,研究了6-HTRT并联机器人的力学分析。先使用影响系数法计算出各构件的速度、加速度和偏速度,再运用凯恩方法构建了并联机器人的动力学方程并与ADAMS计算结果进行比较,接着基于运动学方程和机器人理想模型校核了电机的驱动能力,最后通过实验验证了并联机器人负载能力满足指标要求。再次,研究了6-HTRT并联机器人静态误差标定的方法。先使用矢量求导法建立了并联机器人的误差方程,再运用该方程完善了基于运动学正解的迭代式误差参数辨识的方法,最后设计实验使用激光跟踪仪对并联机器人进行了标定,得到了误差参数,极大地减小了机器人的定位误差,提高了铆接工艺的精度。最后,研发了6-HTRT并联机器人的控制系统,具备精准的运动定位,法线对准能力以及完善的错误自检功能。编写了并联机器人运动控制软件,可以集成于智能钻铆系统总控软件中,与其他设备协同完成飞机蒙皮的铆接。
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