【论文】环形研抛工具位姿的计算与仿真.pdfVIP

仿真 环形研抛工具位姿的计算与仿真 本文所使用的环形研抛I具能够适应被加I大型 自由曲蘧的外形 。自行提供研抛过程中的回转运动， 针对提／11的计算方法．在已知加I点的条件下，建立I具上点s屹点的对瘟关系，用MATLAB最优锶I 具求得I具在此点的最优加I位姿，然后对此时的位姿进行仿真 并通过试验验证7该位姿计算方法， 口安徽江淮汽车股份有限公司 王 军 机器人在研抛加工过程中需 上对计算的结果进行实验研究。 I=(—rcos )cos {Y：(—rc0s口)sin∥ (1) 要确定研抛工具的位置及姿态， 该加工方法对于提高轿车的车 Iz：rsin口 主控计算机根据研抛位姿求解机 身表面质量以及减轻工人手工 2．研抛工具坐标系到工件坐 器人各个关节的相关状态量，并 打磨工作强度、提高生产线速 标系下的转换 以机器人指令文件形式发送给机 度具有现实意义。 确定研抛工具 的位姿就是 器人，从而控制机器人远程作业。 确定研抛工具坐标系在机器人基 机器人在研抛加工过程中的位姿 研抛工具到工件坐标系 坐标系下的位姿矩阵。为了将研 需要根据工件表面外形来确定， 的转换 抛工具和被加工工件之间建立联 在计算出研抛工具到达指定加工 1．环形工具建模 系，首先要确定研抛工具坐标系 位置的位姿量后 ，由主控计算机 以圆环面作为有效工作表面 在工件坐标系中的姿态矩阵。 将位姿量转化为机器人的关节运 的工具 ，都可称为圆环面工具， 经过计算分别绕 轴和 y 动量，然后使研抛工具到达指定 形状如图1所示。圆环面角 0的 轴旋转以及平移 (a，b，c)后 加工位置。工件与机器人相关状 全部360。都可作为工具的加工 的变换矩阵如式2所示。 态量的求解是在各 自的坐标系下 表面。但受结构限制，圆环面加 fc∞P 0 sin 口cos妒+csin 1 l出口sin cosO一~mOeos~ d妇口 p+6coS口一csinOcos~l，^、 进行的，工件采用的坐标系是对 工角会被工具体和机床主轴占去 l_ 口 妒 |in0 cosOcos~~一amq)cosO+b6nO+ccosOco~ol 1 0 0 0 1 』 工件进行建模、加工的坐标系， 约90。，所以工具的 0角最大 机器人采用的坐标系是机器人安 约可用到270。，这 已能满足各 研抛工具位姿的计算方 装、工作的机器人基坐标系，二 种加工方式的需要。圆环面工具 法和仿真 者相互独立。利用机器人对工件 具有包络面的曲率分布可大幅度 环形研抛工具经过两次转动 进行加工，需要将两坐标系建立 变化、便于建立模型精确计算、 和平动后到达加工位置，此时研 关联来进行相关计算，坐标变换 良好的加工性能以及 良好的工艺 抛工具与工件的接触点即是工件 正是联系二者的桥梁。 性等特点，反圆环面工具和带圆