機器人加工系統(tǒng)剛度優(yōu)化技術(shù)
定 價：129 元
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- 作者：田威，李波，廖文和
- 出版時間：2023/6/1
- ISBN：9787030726711
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TP24
- 頁碼：240
- 紙張：
- 版次：31
- 開本：B5
工業(yè)機器人正越來越廣泛地應(yīng)用于航空航天復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的制造裝配中，其高性能加工技術(shù)是實現(xiàn)構(gòu)件高效高質(zhì)高精加工的關(guān)鍵所在。本書針對機器人本體弱剛性結(jié)構(gòu)屬性導(dǎo)致產(chǎn)品加工質(zhì)量差與加工軌跡精度低的問題，提出了工業(yè)機器人加工系統(tǒng)剛度優(yōu)化的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)，主要包括機器人剛度建模、機器人加工系統(tǒng)剛度性能分析、機器人剛度優(yōu)化、基于剛度性能的機器人加工誤差預(yù)測與補償?shù)葍?nèi)容，并進一步闡述了機器人加工系統(tǒng)剛度優(yōu)化技術(shù)在航空航天鉆孔、銑削中的應(yīng)用，驗證該技術(shù)的有效性。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 背景及意義 1
1.2 工業(yè)機器人高端制造裝備 3
1.3 機器人剛度對切削加工的影響 6
1.4 機器人剛度特性研究 8
1.4.1 機器人剛度建模方法 8
1.4.2 機器人剛度性能評價指標(biāo) 10
1.5 機器人剛度優(yōu)化研究 11
1.6 本書主要內(nèi)容.13
第2章 機器人經(jīng)典剛度建模15
2.1 引言 15
2.2 機器人運動學(xué) 15
2.2.1 機器人正向運動學(xué) 15
2.2.2 機器人雅可比矩陣 20
2.3 機器人經(jīng)典剛度模型 21
2.3.1 關(guān)節(jié)剛度與笛卡兒剛度之間的映射關(guān)系 21
2.3.2 補充剛度矩陣 23
2.3.3 關(guān)節(jié)剛度辨識 27
2.4 機器人經(jīng)典剛度辨識試驗 29
2.4.1 試驗系統(tǒng) 29
2.4.2 試驗準(zhǔn)備 30
2.4.3 結(jié)果與分析 34
2.5 本章小結(jié) 44
第3章 機器人空間相似性變剛度建模 45
3.1 引言 45
3.2 關(guān)節(jié)剛度的空間相似性分析 45
3.2.1 理論分析 45
3.2.2 試驗分析 47
3.3 變剛度辨識與建模方法 49
3.3.1 空間網(wǎng)格化原理與采樣位姿規(guī)劃 49
3.3.2 基于空間相似性的變剛度辨識與精確建模方法 51
3.4 機器人變剛度試驗 52
3.4.1 試驗平臺 52
3.4.2 結(jié)果與分析 53
3.4.3 基于剛度模型的誤差補償 67
3.5 本章小結(jié) 72
第4章 機器人加工系統(tǒng)剛度性能分析.73
4.1 引言 73
4.2 機器人加工系統(tǒng)定向剛度表征模型 73
4.2.1 機器人柔度橢球 73
4.2.2 基于加工任務(wù)的機器人定向剛度表征 77
4.2.3 機器人加工系統(tǒng)切削性能分析 83
4.3 機器人加工空間內(nèi)的剛度特性分析 84
4.4 機器人剛度對加工精度的影響 95
4.4.1 剛度對鉆削加工的影響機理 95
4.4.2 軸向剛度對鉆削加工精度的影響 107
4.5 本章小結(jié) 111
第5章 融合運動學(xué)與剛度性能的加工姿態(tài)優(yōu)化方法 112
5.1 引言 112
5.2 機器人加工系統(tǒng)的冗余自由度 112
5.2.1 冗余自由度的概念 112
5.2.2 自由度對雅可比矩陣的影響 113
5.3 機器人運動學(xué)評估方法 114
5.3.1 機器人運動靈巧性指標(biāo) 115
5.7 本章小結(jié) 144
第6章 動力學(xué)性能最優(yōu)的加工姿態(tài)優(yōu)化方法.145
6.1 引言.145
6.2 機器人多體動力學(xué)模型及其拓?fù)鋱D 145
6.3 機器人多體傳遞矩陣動力學(xué)方程 147
6.3.1 機器人振動模態(tài)特性 147
6.3.2 機器人動力學(xué)響應(yīng) 155
6.4 關(guān)節(jié)剛度參數(shù)辨識 157
6.4.1 模態(tài)試驗分析 157
6.4.2 機器人關(guān)節(jié)剛度辨識 162
6.5 加工振動最小的機器人姿態(tài)優(yōu)化方法 166
6.5.1 優(yōu)化模型 166
6.5.2 基于 NSGA-II 的機器人姿態(tài)優(yōu)化算法 167
6.6 數(shù)值仿真與試驗驗證 168
6.6.1 振動模態(tài)仿真與試驗驗證 168
6.6.2 動力學(xué)響應(yīng)仿真與試驗驗證 170
6.6.3 加工姿態(tài)優(yōu)化仿真驗證 172
6.7 本章小結(jié) 174
第7章 剛度最優(yōu)的機器人加工誤差預(yù)測與補償 175
7.1 引言 175
7.2 機器人軌跡誤差補償策略 175
7.2.1 軌跡誤差分級補償 175
7.2.2 微小線段擬合的插補位置規(guī)劃 176
7.3 機器人加工軌跡誤差在線預(yù)測與補償 177
7.3.1 基于剛度模型的加工誤差計算原理 177
7.3.2 連續(xù)軌跡加工誤差的補償策略 181
7.4 機器人加工軌跡誤差補償?shù)膶崿F(xiàn) 182
7.4.1 加工載荷數(shù)據(jù)處理 182
7.4.2 誤差補償系統(tǒng)實現(xiàn) 184
7.5 誤差預(yù)測與補償試驗驗證 188
7.6 本章小結(jié) 190
第8章 典型應(yīng)用 191
8.1 引言 191
8.2 機器人銑削應(yīng)用 191
8.2.1 航天類鋁合金支架機器人銑削 191
8.2.2 航天類鋁合金支架雙機器人銑削 198
8.2.3 航天類鋁錠樣件機器人銑削 204
8.3 機器人鉆孔應(yīng)用 218
8.3.1 某飛機部件產(chǎn)品機器人鉆孔 218
8.3.2 某飛機部件疊層材料機器人鉆孔 221
8.3.3 航天類鋁合金產(chǎn)品移動機器人鉆孔 223
8.4 本章小結(jié) 225
參考文獻 227
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