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机械手协同送料系统的引入进一步提高了拉床的加工效率并降低了人工成本,但由于机械手及其他送料系统中的机构存在静态与动态误差,从而降低了工件在夹具中的定位精度,进而直接影响工件的加工精度。基于这些必要性,本文主要针对机械手协同拉削装备的多源误差模型及其补偿技术进行了研究,并在工件送料误差预测模型的基础上提出了一种基于改进的粒子群算法的误差补偿控制策略。本文针对机械手协同的拉削装备,对拉削系统的机械组成及其工作原理进行了介绍,完成了对电气控制系统的设计;其次根据机械手协同送料系统的运动和力学特性建立了由系统各部分组成误差数学模型;然后根据改进的粒子群算法,设计了IPSO最优误差补偿控制器;最后将该控制器应用于机械手的控制系统设计中完成了试验验证。第1章介绍了有关机械手协同拉削装备的背景和意义及其相关关键技术的国内外的发展研究现状。第2章主要介绍了机械手协同拉削装备的系统组成及其性能指标,展示了拉削装备的机械结构,并着重说明了电气系统的设计搭建。其中主要包括供配电设计,PLC模块的选型及配置,伺服系统选型及搭建和ABB机械手通讯系统的搭建。第3章首先根据机械手结构设置D-H坐标系,并且通过连续齐次坐标变换推导出机械手末端TCP运动学模型。首先针对各机械手部件的制造、装配与控制等静态误差与杆件的弹性变形误差,推导出关于各自由度运动参数误差的TCP定位误差模型;其次根据滚珠与丝杠滚道的接触模型建立了丝杠的接触形变误差模型;然后根据工件在夹具中的受力情况得到工件的弯曲误差;最后综合上述误差来源,构成机械手协同拉削送料的多误差模型。第4章基于第3章中建立的多误差模型引入改进的粒子群控制算法理论,通过寻优迭代得出机械手误差补偿的最优方案。将IPSO算法所得结果作为机械手控制器的输入,从而实现对拉削送料系统综合误差的控制补偿,通过试验验证了该误差补偿控制系统的有效性。第5章针对本文所做的工作内容进行了总结与分析,并对今后机械手协同的拉削误差补偿控制系统的研究方向进行了展望。