【摘 要】
:
随着“工业4.0”和“中国制造2025”的稳步推进,工业机器人已经成为了现代制造业的排头兵。为了更好地适应市场,对机器人控制技术的研究一直是国内外学者关注的重点。在执行焊接、装配等任务时,工业机器人经常需要进行快速、精确的点到点运动,由于机器人关节处减速器导致的柔性,在运动到点后,机器人末端会不可避免地产生残余振动,增加了定位时间。作为影响机器人生产效率的关键因素,该问题一直备受关注。因此,本文对
论文部分内容阅读
随着“工业4.0”和“中国制造2025”的稳步推进,工业机器人已经成为了现代制造业的排头兵。为了更好地适应市场,对机器人控制技术的研究一直是国内外学者关注的重点。在执行焊接、装配等任务时,工业机器人经常需要进行快速、精确的点到点运动,由于机器人关节处减速器导致的柔性,在运动到点后,机器人末端会不可避免地产生残余振动,增加了定位时间。作为影响机器人生产效率的关键因素,该问题一直备受关注。因此,本文对机器人末端残余振动的抑制技术开展了如下研究:(1)将关节处的柔性部分等效为扭簧模型,以此为基础,分析了工业机器人末端残余振动的产生机理,并通过对其连杆侧运动方程的分析,得出机器人关节2、3的角度与负载是影响机器人末端残余振动的主要因素。(2)提出使用输入整形技术实现机器人末端残余振动的抑制。为了提高输入整形过程的时间效率,通过使用延时单元,将传统的离线整形方式集成到了机器人控制器中;为了保证机器人末端运动的轨迹精度,提出了一种在笛卡尔空间沿运动方向进行输入整形的方法;针对输入整形器造成的机器人响应延时,提出了一种基于轨迹加速的输入整形方法,来解决整形器引入的延时问题。(3)基于机器人的模态特性提出了具有更高鲁棒性的输入整形抑振方法。针对机器人的多模态特性,提出结合模态分组和多模态输入整形器的抑振方案,通过对机器人末端残余振动信号的频谱图进行分析,设置合适的幅值、区间阈值对模态进行分组,得到影响残余振动的主要模态参数,并利用多模态输入整形器实现抑振;针对机器人末端残余振动主振模态频率的时变特性,提出基于频率特性曲线的时变输入整形抑振方案,关于特性曲线的拟合,本文首先考虑关节角度的影响,利用神经网络实现了特性曲线的拟合,之后利用迁移学习实现了在不同负载下特性曲线的迁移利用。(4)以HSR-BR610机器人为实验对象,进行了实验平台的搭建并验证了本文所提出抑振方法的有效性。
其他文献
钛/铝复合结构兼顾了钛合金疲劳强度高、耐蚀性好、断裂韧性高等优点和铝合金导热性能好、成本低、延展性好等优点,在航空航天、轨道交通等领域具有广阔的应用前景。焊接是制造钛/铝复合结构的重要连接工艺,但由于钛和铝热物理性质差异大,且易反应形成脆性Ti-Al金属间化合物(脆性相),严重影响接头承载力。相关研究表明,铌元素能够降低Ti-Al金属间化合物的脆性,这为改善钛/铝接头力学性能提供新思路。因此,本文
以北京、陕西、广州三地2022年中考语文卷为例,呈现并论述中华优秀传统文化是落实立德树人教育根本任务的重要载体,是语文课程的重要内容,中考命题需要运用多种载体,呈现中华优秀传统文化蕴含的核心思想、人文精神和传统美德等,通过判断陈述、情境创设和试题命制实现价值引领,在精心创编语料与设计试题中,突出传承中华优秀传统文化的基本价值导向。
工业现场数据采集是工业控制与监控的核心,随着制造业企业迈向数字化智能化发展的新高度,工业互联网的应用催生了对于大数据分析的需求。传统的工业数据采集装置预装自己的独有硬件、软件,使用自定义网络通信协议,数据系统相对闭塞,且无法完成对海量数据高可靠的安全管理与存储处理。一个可以满足工业新业态的通用、易扩展的数据平台对于实现工业数字化改造具有重要意义。本文从制造业行业的实际背景出发,以解决数字化改进过程
辅助驾驶是当前车载系统中不可或缺的一部分,在民用轿车中已得到广泛落地应用,但在工程车辆中的应用仍有待普及。由于体积庞大、工况复杂、行驶环境恶劣、盲区范围较大,驾驶工程车辆的难度较大,因此对于驾驶员的驾驶能力有着较高要求。为了增强驾驶员对工程车辆周围环境的感知能力,本文对于工程车辆的全景成像辅助驾驶系统进行研究,具体包含以下部分:(1)研究了鱼眼成像及其畸变矫正原理,设计了鱼眼图像的预处理及畸变矫正
脊柱侧凸指脊柱在冠状面上向侧方的弯曲,属于三维畸形,包括冠状位、矢状位和轴位上的序列异常。目前在脊柱侧凸治疗领域,预先通过康复设备对患者施加矫正推力和牵引力,能够显著降低患者脊柱侧凸角度,而现有设备存在施力机构调节费力、治疗舒适性不足、对治疗力控制精度低导致治疗可靠性不足等缺点。本文针对以上问题,结合脊柱侧凸治疗理论以及在同济医学院的调研结果,开发了基于电动缸的脊柱侧凸康复设备。本文主要工作内容及
对滚动轴承进行剩余寿命预测研究是避免设备故障发生、实现预防性维修的重要手段之一。传统基于机器学习的剩余寿命预测方法具有强大的数据处理能力及逻辑推理能力,能够获取较为精准的预测结果。然而,在实际工程应用中仍具有一定局限性:1)传统的特征提取方法所提取的多维特征集存在噪音和冗余特征,会直接影响模型的预测结果;2)传统轴承健康状态的划分方式通常忽略时间尺度带来的影响,难以精确表征轴承的退化程度;3)预测
在铣削加工过程中,铣削力是判断刀具状态、衡量机床寿命的重要参数。实现对加工过程中刀具铣削力变化情况的预测,在控制刀具寿命、稳定机床负载等方面有重要作用。但目前在铣削力建模领域,构建的模型存在着泛化能力弱、数据需求量大等问题。针对以上问题及铣削加工特点,本文从降低建模过程实验数据需求量和保持较高模型精度的目标出发,以基于铣削加工机理的理论模型和数据驱动方法的大数据模型为基础,提出了两种混合建模方法,
工业机器人应用越来越普及,但工业机器人故障导致的计划外停工会影响生产效率,造成经济损失。开发工业机器人关节轴承在线健康诊断系统,实现对关节轴承的故障诊断和故障预测,可以对工业机器人进行关节轴承快速维修并减少意外状况的出现,提高工业生产效率。本文构建了工业机器人关节轴承健康诊断系统,该系统通过应用数字孪生模型和数据驱动算法融合的健康状况监测评估技术,实现对工业机器人关节轴承高准确率、高效快速地诊断及
随着当前多品种小批量的生产需求日益强烈,柔性生产线需要在不同生产环境、不同工艺路线下部署运行,产线资源种类繁多、结构差异大,并且需要频繁进行改动和扩展。传统生产线分散的资源管控模式难以解决产线快速部署、资源属性扩展与更新、资源模型复用等需求,对柔性生产线资源的统一调度管控已经成为当前产线控制系统的重要研究方向。本文研究了对产线多源异构资源的建模与统一管控,针对当前产线控制系统采用结构化数据存储资源
颤振是铣削加工中制约加工效率与加工质量的主要因素,发生颤振时,加工系统变得不稳定,刀具与工件之间产生剧烈的相对振动,破坏加工零件的表面质量,严重时甚至会损害机床的性能。国内外学者就铣削颤振主动控制进行了一系列研究,主要集中在三轴加工方面,而多轴铣削在复杂曲面加工中占据重要地位,进行多轴颤振控制是提高多轴加工质量与效率的重要途径。本论文针对多轴铣削加工中的颤振控制问题开展研究工作,采用压电作动器为驱