基于工業(yè)機器人的飛機壁板高速精確制孔系統(tǒng)研究.pdf

1、基于機器人的高速精確制孔技術(shù)在國外發(fā)展已很成熟，并已投入到實際生產(chǎn)應用當中，但在我國尚還處于起步階段。機器人高速精確制孔技術(shù)涉及運動學、控制學、計算機學、測量學和機械等多個學科，是保證現(xiàn)代飛機性能和高壽命的關(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)機器人的飛機壁板高速精確制孔系統(tǒng)，具有重大的工程應用價值和國防價值。本論文結(jié)合國防重大軍工項目通過采用理論分析、仿真模擬和實驗驗證等科學的研究手段，對基于工業(yè)機器人的飛機壁板高速精

2、確制孔系統(tǒng)進行了深入研究。
　　 第一章為緒論，主要闡述了飛機數(shù)字化柔性裝配技術(shù)及機器人自動制孔技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并簡要介紹了實現(xiàn)機器人高速精確制孔幾個關(guān)鍵技術(shù)，包括工業(yè)機器人技術(shù)、激光跟蹤儀測量技術(shù)、制孔終端執(zhí)行器設(shè)計與開發(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內(nèi)容和總體框架。
　　 第二章主要對ABB IRB6600-175/2.55型工業(yè)機器人的運動學模型進行了理論分析，并對其運

3、動學正反解進行了詳細的求解和驗證，也解釋了反解的不唯一性，最后簡要分析了機器人的軸配置參數(shù)問題。
　　 第三章為系統(tǒng)設(shè)計部分，論述了飛機壁板高速精確制孔系統(tǒng)的詳細組成，包括工業(yè)機器人系統(tǒng)(工業(yè)機器人、機器人移動平臺、制孔終端執(zhí)行器)、激光跟蹤儀測量系統(tǒng)、飛機壁板調(diào)姿系統(tǒng)、工藝集成管理系統(tǒng)等。
　　 第四章以飛機壁板高速精確制孔實驗系統(tǒng)為應用實例，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

4、飛機數(shù)字化裝配系統(tǒng)中附加外軸工業(yè)機器人坐標系進行構(gòu)建與標定，并結(jié)合具體實驗過程給出了實驗數(shù)據(jù)及計算方法，最后簡單論述了自動化建標問題。
　　 第五章分析了影響飛機結(jié)構(gòu)件連接孔質(zhì)量的主要工藝因素，并利用飛機壁板高速精確制孔實驗系統(tǒng)對飛機壁板高速精確制孔系統(tǒng)及機器人自動制孔系統(tǒng)進行了實驗性的初步探索。設(shè)計了平面制孔和曲面制孔兩組實驗，以驗證飛機壁板高速精確制孔系統(tǒng)及機器人自動制孔系統(tǒng)的可行性。通過平面制孔實驗，優(yōu)化了機器人制孔工藝參