气囊抛光工件的几何信息重构研究.pdf

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1、第31卷第5期机电工程Vo1．31No．52014年5月JournalofMechanical&ElectricalEngineeringMav2014DOI：10．3969／j．issn．1001-4551．2014．05．011气囊抛光工件的几何信息重构研究术阮航(浙江工业大学特种设备制造与先进加工技术教育部重点实验室，浙江杭州310014)摘要：针对传统的气囊抛光操作都需要工件CAD信息所引起的建模效率低下、操作复杂等问题，将一种能够在线自动重构工件几何信息的技术应用到机械臂气囊抛光系统中。详细介绍了抛光工件未知曲面在线重构的操作方法和基础理

2、论原理，从而获取未知气囊抛光工件曲面的法矢量和切矢量，提出了一种基于位置内环补偿的力外环主动柔顺控制方案，利用抛光机械臂末端的位置补偿来实现气囊抛光所引起的接触力控制，并建立了气囊抛光接触力控制模型；另外，还搭建了一个能够对未知工件进行建模的实验平台，对理论原理进行了模拟性实验。研究结果表明，该策略应用于跟踪和识别一个未知的抛光工件曲面是可行、有效的。关键词：气囊抛光；在线重构；主动柔顺控制；位置补偿中图分类号：TH692．9；TP181；TP11文献标志码：A文章编号：1001—4551(2014)05—0591—05Reconstruction

3、ofgeometryinformationtogasbagpolishingworkpieceRUANHang(KeyLaboratoryofSpecialEquipmentandAdvancedManufacturingTechnology，MinistryofEducation，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310014，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemsofreconstructanunknownworkpieceoperationsarealway

4、srequiredbyCADinformationofwork—piecewhichcauseeficiencylow，operationcomplexandSOon，theonewhichdesignandimplementationofgasbagpolishingoperationswhichcanautomaticallyonlinereconstructthegeometryinformationofworkpiecewasinvestigated．Theoperationmethodofonlinereconstruc-tionofaw

5、orkpiecesurfaceandthebasictheorywereintroduced，inordertoobtainthenormalvectorofworkpiecesurface．Theouterringofactivecompliancecontrolbasedontheinnerpositionloopwasproposed，thepositioncompensationattheendofthepolishingmanipulatorwasusedtoachievethegasbagpolishingcontactforcecon

6、tro1．Thecontactforcemodelofgasbagpolishingwasestablished．Thetrajectoryplanningalgorithmwithtime-varyingconstraintswasestablished．Anexperimentalplatformwhichiscapabletoreconstructanunknownwork—piecewasbuilt，thetheorywassimulated．Theresultsindicatethatthisstrategyisfeasibleandef

7、fective．Keywords：gasbagpolishingtool；onlinereconstruction；activecompliancecontrol；positioncompensation了一定的专业技能要求：会进行抛光工件的三维实体0引言建模，并懂得一些气囊抛光加工的工艺知识。目前，如果要对一个未知几何模型的工件进行气未知环境下机器人辅助气囊抛光系统⋯不需要囊抛光，那么首先必须借助于一些辅助设计、制造软借助这些计算机辅助设计、制造软件，基于自身系统就件，例如CAD、CAM、CAPP等，以构建工件的三维模能识别并获取抛光工件的几何特

8、征模型，并生成相应型，生成预期的气囊抛光加工轨迹，规划抛光加工过程的气囊抛光加工工艺参数及抛光加工轨迹，整个过程的一些工艺