基于工業(yè)機(jī)器人的飛機(jī)壁板高速精確制孔系統(tǒng)研究.pdf

1、基于機(jī)器人的高速精確制孔技術(shù)在國(guó)外發(fā)展已很成熟，并已投入到實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用當(dāng)中，但在我國(guó)尚還處于起步階段。機(jī)器人高速精確制孔技術(shù)涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)、控制學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、測(cè)量學(xué)和機(jī)械等多個(gè)學(xué)科，是保證現(xiàn)代飛機(jī)性能和高壽命的關(guān)鍵技術(shù)，也是現(xiàn)代航空制造領(lǐng)域的一大難題。研究基于工業(yè)機(jī)器人的飛機(jī)壁板高速精確制孔系統(tǒng)，具有重大的工程應(yīng)用價(jià)值和國(guó)防價(jià)值。本論文結(jié)合國(guó)防重大軍工項(xiàng)目通過采用理論分析、仿真模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等科學(xué)的研究手段，對(duì)基于工業(yè)機(jī)器人的飛機(jī)壁板高速精

2、確制孔系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究。
　　 第一章為緒論，主要闡述了飛機(jī)數(shù)字化柔性裝配技術(shù)及機(jī)器人自動(dòng)制孔技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并簡(jiǎn)要介紹了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人高速精確制孔幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，包括工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、激光跟蹤儀測(cè)量技術(shù)、制孔終端執(zhí)行器設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)等。最后提出了本論文的選題背景及其研究意義，給出了本論文的主要研究?jī)?nèi)容和總體框架。
　　 第二章主要對(duì)ABB IRB6600-175/2.55型工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行了理論分析，并對(duì)其運(yùn)

3、動(dòng)學(xué)正反解進(jìn)行了詳細(xì)的求解和驗(yàn)證，也解釋了反解的不唯一性，最后簡(jiǎn)要分析了機(jī)器人的軸配置參數(shù)問題。
　　 第三章為系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分，論述了飛機(jī)壁板高速精確制孔系統(tǒng)的詳細(xì)組成，包括工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)(工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)、制孔終端執(zhí)行器)、激光跟蹤儀測(cè)量系統(tǒng)、飛機(jī)壁板調(diào)姿系統(tǒng)、工藝集成管理系統(tǒng)等。
　　 第四章以飛機(jī)壁板高速精確制孔實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為應(yīng)用實(shí)例，提出了一種采用萊卡激光跟蹤儀和基于奇異值分解的最小二乘擬合算法相配合的方法對(duì)

4、飛機(jī)數(shù)字化裝配系統(tǒng)中附加外軸工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系進(jìn)行構(gòu)建與標(biāo)定，并結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)過程給出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算方法，最后簡(jiǎn)單論述了自動(dòng)化建標(biāo)問題。
　　 第五章分析了影響飛機(jī)結(jié)構(gòu)件連接孔質(zhì)量的主要工藝因素，并利用飛機(jī)壁板高速精確制孔實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)壁板高速精確制孔系統(tǒng)及機(jī)器人自動(dòng)制孔系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性的初步探索。設(shè)計(jì)了平面制孔和曲面制孔兩組實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證飛機(jī)壁板高速精確制孔系統(tǒng)及機(jī)器人自動(dòng)制孔系統(tǒng)的可行性。通過平面制孔實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化了機(jī)器人制孔工藝參