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机器人加工系统刚度优化技术

作者：田威，李波，廖文和

出版社：科学出版社出版时间：2023-06-01

开本： B5 页数： 240

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机器人加工系统刚度优化技术版权信息

ISBN：9787030726711
条形码：9787030726711 ; 978-7-03-072671-1
装帧：平装
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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机器人加工系统刚度优化技术本书特色

本书极大地丰富了机器人刚度建模与强化的理论知识基础和工程实现方法，填补机器人刚度特性研究与刚度强化技术在机器人精度提升方面的研究空白.

机器人加工系统刚度优化技术内容简介

本书以机器人作业技术与装备在高附加值、高精度制造领域的应用为背景，提出对机器人刚度强化机制与作业轨迹在线修正技术进行研究。创新提出空间相似性的机器人参数辨识方法，指导分析机器人在任务空间内的刚度特性与变化规律；利用附加外部轴的机器人系统功能冗余特性，研究耦合机器人运动学与刚度性能指标的机器人加工姿态综合优化方法，通过离线优化机器人加工姿态与附加轴定位实现机器人系统刚度提升；通过在线采集切削载荷与刚度模型的有机结合，实现机器人作业轨迹偏差的在线预测与实时补偿。

机器人加工系统刚度优化技术目录

目录前言第1章绪论 1 1.1 背景及意义 1 1.2 工业机器人高端制造装备 3 1.3 机器人刚度对切削加工的影响 6 1.4 机器人刚度特性研究 8 1.4.1 机器人刚度建模方法 8 1.4.2 机器人刚度性能评价指标 10 1.5 机器人刚度优化研究 11 1.6 本书主要内容.13 第2章机器人经典刚度建模15 2.1 引言 15 2.2 机器人运动学 15 2.2.1 机器人正向运动学 15 2.2.2 机器人雅可比矩阵 20 2.3 机器人经典刚度模型 21 2.3.1 关节刚度与笛卡儿刚度之间的映射关系 21 2.3.2 补充刚度矩阵 23 2.3.3 关节刚度辨识 27 2.4 机器人经典刚度辨识试验 29 2.4.1 试验系统 29 2.4.2 试验准备 30 2.4.3 结果与分析 34 2.5 本章小结 44 第3章机器人空间相似性变刚度建模 45 3.1 引言 45 3.2 关节刚度的空间相似性分析 45 3.2.1 理论分析 45 3.2.2 试验分析 473.3 变刚度辨识与建模方法 49 3.3.1 空间网格化原理与采样位姿规划 49 3.3.2 基于空间相似性的变刚度辨识与精确建模方法 51 3.4 机器人变刚度试验 52 3.4.1 试验平台 52 3.4.2 结果与分析 53 3.4.3 基于刚度模型的误差补偿 67 3.5 本章小结 72 第4章机器人加工系统刚度性能分析.73 4.1 引言 73 4.2 机器人加工系统定向刚度表征模型 73 4.2.1 机器人柔度椭球 73 4.2.2 基于加工任务的机器人定向刚度表征 77 4.2.3 机器人加工系统切削性能分析 83 4.3 机器人加工空间内的刚度特性分析 84 4.4 机器人刚度对加工精度的影响 95 4.4.1 刚度对钻削加工的影响机理 95 4.4.2 轴向刚度对钻削加工精度的影响 107 4.5 本章小结 111 第5章融合运动学与刚度性能的加工姿态优化方法 112 5.1 引言 112 5.2 机器人加工系统的冗余自由度 112 5.2.1 冗余自由度的概念 112 5.2.2 自由度对雅可比矩阵的影响 113 5.3 机器人运动学评估方法 114 5.3.1 机器人运动灵巧性指标 115 5.7 本章小结 144 第6章动力学性能*优的加工姿态优化方法.145 6.1 引言.145 6.2 机器人多体动力学模型及其拓扑图 145 6.3 机器人多体传递矩阵动力学方程 147 6.3.1 机器人振动模态特性 147 6.3.2 机器人动力学响应 155 6.4 关节刚度参数辨识 157 6.4.1 模态试验分析 157 6.4.2 机器人关节刚度辨识 162 6.5 加工振动*小的机器人姿态优化方法 166 6.5.1 优化模型 166 6.5.2 基于 NSGA-II 的机器人姿态优化算法 167 6.6 数值仿真与试验验证 168 6.6.1 振动模态仿真与试验验证 168 6.6.2 动力学响应仿真与试验验证 170 6.6.3 加工姿态优化仿真验证 172 6.7 本章小结 174 第7章刚度*优的机器人加工误差预测与补偿 175 7.1 引言 175 7.2 机器人轨迹误差补偿策略 175 7.2.1 轨迹误差分级补偿 175 7.2.2 微小线段拟合的插补位置规划 176 7.3 机器人加工轨迹误差在线预测与补偿 177 7.3.1 基于刚度模型的加工误差计算原理 177 7.3.2 连续轨迹加工误差的补偿策略 181 7.4 机器人加工轨迹误差补偿的实现 182 7.4.1 加工载荷数据处理 182 7.4.2 误差补偿系统实现 184 7.5 误差预测与补偿试验验证 188 7.6 本章小结 190 第8章典型应用 191 8.1 引言 191 8.2 机器人铣削应用 191 8.2.1 航天类铝合金支架机器人铣削 1918.2.2 航天类铝合金支架双机器人铣削 198 8.2.3 航天类铝锭样件机器人铣削 204 8.3 机器人钻孔应用 218 8.3.1 某飞机部件产品机器人钻孔 218 8.3.2 某飞机部件叠层材料机器人钻孔 221 8.3.3 航天类铝合金产品移动机器人钻孔 223 8.4 本章小结 225 参考文献 227 扫一扫，看彩图

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