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1、本科毕业论文（20届）差速驱动研抛机器人的运动控制摘要：19目前，大型曲面的研抛设备都是手动加工，具有低效率、难度高、低工作能力等缺点，这是设计移动机器人的主要原因。这就对研抛机器人的运动控制要求该小型抛光机器人必须具有在大型曲面上运动适应曲面曲率变化的特点。本文设计的小型研抛机器人在其运动机构上采用了差速驱动的原理，使该机器人具有了前进、后退、转弯、停止等功能，能在曲面上自由的移动到各个方位，因此我们确定了机器人的运动模型和逆向运动控制；在其抛光机构上利用了弹簧系统的回复能力以及气压系统的控制调节能力，使小型研抛机器人的抛光刷能上下调动以适应于不同曲率的曲面，因此使小型机
2、器人的抛光机构具有适应曲面曲率变化的特点；同时抛光机构上采用了多重抛光，安装了两个抛光刷，不仅能提升抛光的精度，保障了抛光的稳定性，还令抛光刷在抛光过程上受到的反作用力相互抵消，避免影响小型研抛机器人的运动。通过分析运动特性和自动抛光过程，本文建立了机器人姿态方程式。在实验中，证明了小型移动机器人在大型曲面上进行研抛是可行的。关键词：大型曲面；研抛；小机器人；运动控制。ABSTRACT：Atpresent,thepolishingoflargefree-formsurfaces,suchascarbodycoveringmold,largeopticalmirrorandh
3、ull,dependsonmanualworks.Manuallypolishinghasthedisadvantagesoflowefficiency,hardworking,andpoorprocessingcapacity[2-5].Asmallpolishingrobotmustbemadetoadaptthechangeofcurvatureandslopeofthecutting19curvedsurfaceswhenitmovesonthelargecurvedsurface.Thispaperdevelopsasmallmovingrobottomoveon
4、thelargecurvedsurfacebydifferentspeeddrivetheory,whichmaketherobotcangoahead,goback,swerve,stop,soitestablishedthekinematicsmodelandtheinversekinematicsformovementcontroloftherobot.Thesmallmovingrobothasspringsystemandpneumaticsystem,whichcanadaptthechangeofcurvatureandslopeofthecuttingcur
5、vedsurfaces.Meanwhile,thesmallmovingrobothastwopolishingbrush,whichcanmaketheworkmoreaccurate,morestable,andmakepolishingworkwillnotaffectthemovementprocess.Byanalyzingthemotioncharacteristicsandtheprocessingofautomaticpolishing,thepaperdevelopsthepostureequationoftherobot.Experimentsshows
6、thesmallmovingrobotiscapableofadaptabilityinpolishingcurvedsurfaces.KEYWORDS：Largecurvedsurface,Automaticpolishing,Smallrobot,Movementcontrol.目 录摘要IIAbstractIII目 录IV1绪论11.1.研究的背景和意义11.2.论文所做的工作22运动机构32.1.差速驱动原理32.2.移动结构运动学分析3192.3.运动轨迹与姿态误差分析52.4.控制系统建模53研抛机构73.1研抛机构的抛光设计73.2研抛机构的适应设计84零件选
7、择与计算104.1电动机的选择与计算104.1.1差速驱动系统的电动机选择104.1.2抛光刷驱动系统的电动机选择114.2轮胎的选择134.2.1轮胎的设计134.2.2轮胎的计算154.3弹簧的选择154.4抛光刷的选择164.5联轴器的选择175.总结与展望19参考文献20致谢21附录22191绪论1.1.研究的背景和意义随着制造加工业向自动化、高效精密化方向发展,研抛加工作为模具自由曲面加工的最终工序对工业制品的质量起着非常重要的作用,而机器人辅助模具研抛是实现模具研抛自动化的重要手段之一,它对提高研抛效率
