多信息融合精密装配机器人建模与控制方法研究

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摘要:本文针对印刷机轴承套筒质量大.配合精度高、人工安装效率低、对操作人员伤害大的问题,基于六自由度微动平台设计了一种多信息融合印刷机精密装配机器人,该机器人具有粗测系统和探人式精确测量系统能够代替人工自动完成印刷机套筒的装配.对该机器人来说,精确测量是完成装配的基础.本文提出了探入式测量工装的使用策略，建立了探人式测量工装的读数与平台和通孔的相对的位姿关系,最终通过测量工装得到了机器人上板的速度与加速度.之后利用滑模控制方法建立了控制器,并证明了稳定性,为实现印刷机精密装配奠定了理论基础.

& Z. ?! ]1 V2 w3 f1 U关键词:印刷机精密装配机器人;多信息融合;六自由度;平台运动学;滑模控制


      大型印刷机的轴承套筒安装是整个印刷行业中安装难度最大的装配动作.印刷机套筒质量可达40多千克;要求配合精度在5um以内;套筒需经过零下三十度低温冷冻,在冷缩状态下10分钟内完成安装.目前只能依靠人工安装,安装效率极其低下,工人劳动强度大,经常安装的工人都患有腰椎间盘突出疾病.因此有必要实现印刷机套筒的智能装配.六自由度并联微动平台作为一种高精度微动平台,具有自由度多、刚度大、结构稳定、动力性能好、不会欠驱动操作、不存在关节误差积累等优点.基于六自由度并联平台研制了一种多信息融合印刷机精密装配机器人,该机器人可以代替人工,快速精确的实现印刷机套筒的全自动装配.本文将对印刷机精密装配机器人的探人式测量工装进行建模,通过探人式测量工装的读数获得平台与通孔相对位姿之间的关系.之后通过计算得到机器人上板的速度与加速度.之后利用滑模控制方法建立控制器,实现对机器人的精确控制.

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机器和人力的配合