4轴机器人在冲压自动化中的轨迹优化及应用研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 引言 | 第8页 |
| 1.2 工业机器人的概况 | 第8-10页 |
| 1.3 冲压自动化技术的发展概况 | 第10-11页 |
| 1.3.1 冲压自动化技术在国内的发展状况 | 第10页 |
| 1.3.2 冲压自动化技术在国外的发展状况 | 第10-11页 |
| 1.4 研究内容 | 第11-14页 |
| 2 单机单工序自动冲压生产对机器人的需求分析 | 第14-21页 |
| 2.1 单机单工序自动冲压生产 | 第14-15页 |
| 2.1.1 单机单工序自动冲压生产的应用背景 | 第14页 |
| 2.1.2 单机单工序自动冲压生产简介 | 第14-15页 |
| 2.2 单机单工序冲压生产对机器人的需求 | 第15-17页 |
| 2.2.1 效率需求 | 第16页 |
| 2.2.2 柔性需求 | 第16页 |
| 2.2.3 精度需求 | 第16-17页 |
| 2.3 机器人在冲压自动化中的关键应用分析 | 第17-21页 |
| 2.3.1 提升效率 | 第17页 |
| 2.3.2 机器人的柔性 | 第17-18页 |
| 2.3.3 机器人的精度 | 第18-21页 |
| 3 冲压机器人及其运动学与动力学建模 | 第21-42页 |
| 3.1 冲压机器人 | 第21-24页 |
| 3.1.1 4 轴冲压机器人 | 第21-22页 |
| 3.1.2 机器人工作过程 | 第22-24页 |
| 3.2 机器人的运动学建模 | 第24-32页 |
| 3.2.1 机器人的位姿描述 | 第25-26页 |
| 3.2.2 机器人的坐标变换 | 第26-28页 |
| 3.2.3 D-H法建模 | 第28-31页 |
| 3.2.4 冲压机器人运动学方程 | 第31-32页 |
| 3.2.5 逆运动学求解 | 第32页 |
| 3.3 机器人动力学建模 | 第32-42页 |
| 3.3.1 关节的速度和加速度分析 | 第32-34页 |
| 3.3.2 连杆质心的速度和加速度 | 第34页 |
| 3.3.3 牛顿-欧拉方程 | 第34页 |
| 3.3.4 连杆静力学平衡 | 第34页 |
| 3.3.5 冲压机器人的动力学方程 | 第34-40页 |
| 3.3.6 机器人动力学模型的特点 | 第40-42页 |
| 4 基于最优时间的冲压机器人轨迹规划 | 第42-60页 |
| 4.1 轨迹规划 | 第42-48页 |
| 4.1.1 轨迹规划的空间 | 第42-43页 |
| 4.1.2 关节运动轨迹的多项式插值 | 第43-45页 |
| 4.1.3 关节的轨迹函数仿真 | 第45-48页 |
| 4.2 轨迹优化 | 第48-53页 |
| 4.2.1 轨迹的时间优化 | 第48-49页 |
| 4.2.2 优化模型的建立 | 第49-50页 |
| 4.2.3 优化计算 | 第50-53页 |
| 4.3 模拟仿真 | 第53-60页 |
| 4.3.1 仿真步骤 | 第53-54页 |
| 4.3.2 仿真结果分析 | 第54-57页 |
| 4.3.4 变负载的影响 | 第57-58页 |
| 4.3.5 时间最优轨迹规划的特点 | 第58-60页 |
| 5 基于PLC控制的机器人冲压自动化实现 | 第60-74页 |
| 5.1 机器人自动冲压系统的控制方案 | 第60-67页 |
| 5.1.1 机器人自动冲压控制系统基本需求 | 第60页 |
| 5.1.2 控制系统框架简介 | 第60-62页 |
| 5.1.3 机器人的控制结构 | 第62-64页 |
| 5.1.4 PLC对伺服系统的运动控制分析 | 第64-65页 |
| 5.1.5 PLC对伺服电机的控制 | 第65-67页 |
| 5.2 机器人冲压自动化的实现 | 第67-74页 |
| 5.2.1 冲压机器人实验平台 | 第67-69页 |
| 5.2.2 机器人上下料测试 | 第69-71页 |
| 5.2.3 机器人上下料的效率 | 第71-74页 |
| 6 总结与展望 | 第74-77页 |
| 6.1 总结 | 第74页 |
| 6.2 展望 | 第74-77页 |
| 参考文献 | 第77-81页 |
| 附录 | 第81-83页 |
| 致谢 | 第83页 |
