工业机器人雕刻加工过程的力控制方法研究

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1、硕士学位论文论文题目：工业机器人雕刻加工过程的力控制方法研究作者姓名杨磊指导教师徐建明教授学科专业控制工程培养类别全日制专业学位硕士所在学院信息工程学院提交日期2016年10月18日浙江工业大学硕士学位论文工业机器人雕刻加工过程的力控制方法研究作者姓名：杨磊指导教师：徐建明教授浙江工业大学信息工程学院2016年10月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterResearchonforcecontrolmethodofindustrialro

2、botengravingprocessesCandidate:YangLeiAdvisor:Prof.XuJianmingCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyOct2016浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中己经加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本

3、文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中明碗方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：曰期年曰寺句違含。。，居。月ｒ学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检。索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于一１、保密□，在年解密后适用本授权书。＝２、保密□，在年解密后适用本授权书。

4、３、不保密回＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）：。｜，作者签名：４日期之占年么月ｒ日导师签名日期；办，年三＾＞化月女日工业机器人雕刻加工过程的力控制方法研究摘要近几年工业机器人产业已经成为当前国内制造业的一大热点，用机器人雕刻替换传统的手工雕刻，不仅提高了雕刻产品的质量，同时还降低企业运行的成本。机器人在雕刻过程中，雕刻力的大小影响到刀具的使用寿命和工件加工精度，因此对机器人雕刻加工过程的力控制方法研究具有重要的实用价值。本文针对实际雕刻过程中遇到的问题，以Stäubli-TX90机器人为控制对象，主要工作包括了构建雕刻过程切削

5、力的简化模型，研究空间切换控制和雕刻过程的PI控制。本文主要研究内容和成果如下：1.介绍了机器人雕刻加工系统，包括Stäubli工业机器人和作用力检测与采集系统，并对MasterCAM、Robotmaster和StäubliRoboticsSuite控制软件简单描述。阐述了机器人雕刻加工过程遇到的实际问题，进一步引入对机器人雕刻过程的力控制方法研究。2.分析了雕刻过程切削力的产生，并对切削力模型进行简化，使用最小二乘回归算法建立雕刻切削力模型，并通过实验的方式进行验证。3.研究了机器人从自由空间到约束空间的切换控制。对运动过程中碰撞问题描述，

6、结合实验中各控制方法的规划曲线，分析各控制方法间的优势与不足。4.研究了机器人雕刻过程力控制。在实验中采用继电型PI自整定的方法，整定出机器人雕刻系统中的力控制器的参数，对实验过程进行简单分析。5.以车模型为雕刻实例，将空间切换控制和PI控制算法加入到雕刻代码中，对机器人雕刻过程中力进行控制，最终完成车模型的雕刻。6.总结全文工作，并展望未来机器人雕刻过程研究的内容。关键词：工业机器人，切削力模型，空间切换控制，PI控制i浙江工业大学硕士学位论文RESEARCHONFORCECONTROLMETHODOFINDUSTRIALROBOTENGR

7、AVINGPROCESSESABSTRACTInrecentyears,theindustrialrobotindustryhasbecomeahotspotinthedomesticmanufacturingindustry.Usingtherobotengravingtoreplacethetraditionalhandcarvingnotonlyreducestheenterpriseoperationcost,butalsoshortsthegapofhigh-endmanufacturing.Intheprocessofengrav

8、ing,thesizeoftheengravingforcedirectlyaffectstheservicelifeofthetoolandthemachinin