基于Adams的并联打磨机器人复杂加工轨迹规划.pdf

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1、第31卷第2期中国民航大学学报Vol.31No.22013年4月JOURNALOFCIVILAVIATIONUNIVERSITYOFCHINAApril2013基于Adams的并联打磨机器人复杂加工轨迹规划解本铭，张新（中国民航大学机场学院，天津300300）摘要：研究了基于PMAC的三自由度并联打磨机器人，根据加工对象提出一种新的轨迹规划方法，该方法通过软件adams的逆向仿真实现原动件的轨迹规划。最后通过对并联机器人的运动学仿真，并做出误差分析，根据仿真结果说明这种方法对于并联机器人的可行性。关键词：PMAC；轨迹规划；电力金具；打磨机器人中图分类号：X951

2、文献标志码：A文章编号：1674－5590（2013）02－0067－04ComplexprocessingtrajectoryplanningofbarinderbasedonAdamsXIEBen-mingZHANGXin（AirportCollege，CAUC，Tianjin300300，China）Abstract：Inthispaper，thethreedegreebarinderbasedonPMACisstudied，anewtrajectoryplanningmethodisproposedaccordingtothemachiningtarget

3、，thetrajectoryplanningoftheoriginalmovingpartsisachievedthroughthereversesimulation.Finally，asimpleerroranalysisiscreatedbasedonthekinematicssimulation，andthefeasibilityofthismethodisexplainedbythesimulationresultandtheerroranalysis.Keywords：PMAC；trajectoryplan；electricalfittings；bari

4、nder[1]三自由度并联打磨机器人是为打磨输配电用悬起运动。锤金具而设计的一种新型并联机床。其加工对象输配电用悬锤金具是绝缘子上的重要联接件。悬锤金具采用铸造工艺加工，在后续加工工序中需去除毛刺和飞边，现阶段该工序采用手工打磨，加工效率低、工作环境粉尘多且需要经验丰富的工人。悬锤金具外形复杂，需打磨的轨迹也就相应的比较复杂，所以一个有效的轨迹规划方案对加工精度和加工效率都相当重要。本文针对悬锤金具的复杂加工外形提出了一种新的轨迹规划实现方案。1并联打磨机器人运动学逆解如图1所示，并联打磨机器人机械结构由动平图1并联机器人运动结构模型台、三条并联支链和相应导轨构成

5、。每条支链由连杆Fig.1StructuremodelofbarinderCD和上下两个类似虎克铰的构件组成，三条并联支图1中，固定坐标系O-xyz在位于中间丝杠的中链完全相同。动平台没有转动自由度只有三个移动自心，点P（xp，yp，zp）为动平台的几何中心，在点P上固定由度，导轨上的移动副为机构的主动副，动平台上安着动坐标系P-xpypzp。并联打磨机器人的结构关系为：装卡具，侧面固定砂轮，悬锤工件随平台上的卡具一在支链1中，点A1在定坐标系下的坐标值为（g，ys1，0），收稿日期：2012-05-15；修回日期：2012-08-10基金项目：横向项目（0719

6、）作者简介：解本铭（1956—），男，辽宁彰武人，教授，工学硕士，研究方向为机电液一体化.-68-中国民航大学学报2013年4月杆A1B1、B1C1、C1D1、D1E1杆长分别为l11、l12、l13、l14；θ11为杆A1B1绕以B1点为原点的坐标轴yB1的旋转角度，θ12为杆B1C1绕以C1点为原点的坐标轴xC1的旋转角度，θ13为杆C1D1绕以D1点为原点的坐标轴xD1的旋转角度，θ14为动平台绕以E1点为原点的坐标轴yE1的旋转角度。支链2、3与支链1结构相同。2轨迹规划方案由机器人的运动学和动力学可知，只要知道机器人的关节变量，就能根据其运动方程确定机器

7、人的位图2时间分割法圆弧插补置，或者已知机器人的期望位姿，就能确定相应的关Fig.2Timedivisioncircularinterpolation[2]节变量和速度。由于并联打磨机器人运动学正解并一插补点，其坐标为A（Xi，Y），iB（Xi+1，Yi+1）。已知点不唯一，结合虚拟样机建模仿真技术提出一种新的轨A（Xi，Y）求点iB（Xi+1，Yi+1）其实就是求一次插补周期迹规划方法，该方法通过逆向仿真有效的实现机械系内X轴和Y轴进给量△x和△y。图2中弦长AB是圆[3]统驱动件的精确轨迹规划。弧插补一次插补周期实际进给步长，设其为△L，直线并联打磨机器人采用

8、基于控制点