论文部分内容阅读
伴随着当今世界“智能化”、“高科技化”的发展浪潮,工业机器人产业迅猛发展,其对机器人技术的要求也越来越高,而单机器人系统由于自身加工范围与工作效率存在一定局限性,难以满足日益复杂的加工任务要求,因此双机器人技术顺势而生,并迅速成为机器人产业的技术研究热点。本文主要针对上述问题深入研究了双机器人协同控制方法,并将其应用于自动钻铆系统,提出了双机器人协同自动钻铆系统的整体集成控制方案,并优化设计了系统软硬件组态,通过建立多坐标系系统详细描述了双机器人运动学协同运动路径规划方法,并在此基础上结合工业机器人定位精度补偿方法对双机器人协同精度控制技术进行了分析与论证,提出了可行性控制方案,最后通过相关实验对上述方法与技术进行了验证。本文主要完成工作有:(1)设计了双机器人协同自动钻铆系统控制方案。从双机器人系统的功能需求入手,描述了整个系统的结构组成与工作流程,设计了整体集成控制方案并构建了系统软硬件组态。(2)研究了双机器人协同运动路径规划方法。针对工业机器人建立了运动学模型,提出了双机器人基坐标系标定方法,并以此为基础深入研究了两种典型的双机器人运动学协同方法,即双机器人运动学协同跟随与协同镜像运动,利用该方法可根据主机器人示教点位信息实现从机器人协同运动轨迹的离线生成,从而实现双机器人协同运动控制,最后对上述方法进行了实验验证。(3)研究了双机器人协同运动控制方法。针对双机器人协同运动的同步性问题进行了详细分析,并深入研究了双机器人协同运动的位置和姿态精度控制技术,建立了多坐标系系统,对机器人定位误差进行了精度补偿,通过基准检测补偿产品位置误差,通过法向检测补偿末端姿态误差,并根据双机器人协同机理实现双机器人协同精确定位与定姿,最后论述了双机器人协同交互控制技术,并进行了协同精度实验验证。(4)实验验证了双机器人协同钻铆系统。以双机器人协同自动钻铆系统实验验证平台为基础,完成了双机器人协同制孔与单机器人单向制孔实验,并详细介绍了电磁铆接系统,进一步构建了双向电磁铆接集成系统实验平台,完成了双机器人协同钻铆与非协同钻铆实验,并对实验结果进行深度分析。