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针对类似水轮机叶轮的自由曲面加工难度大、加工工作环境恶劣的问题,结合MOTOMAN-UP6的结构和控制特点,提出了一种基于MOTOMAN—UP6机器人的叶轮自由曲面精整加工应用系统,对整个加工系统及辅助装置布局进行了设计,运用D-H法和符号推导法给出了机械人正、逆运动学模型。仿真结果证明了模型的正确性和有效性。最后结合加工特点提出了一种轨迹规划的方案。