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车身门盖件机器人包边运动规划与仿真
| 论文题名： | 车身门盖件机器人包边运动规划与仿真 |
| 关键词： | 包边工艺;机器人;运动规划;车身加工;汽车车身 |
| 摘要： | 包边是一种连接汽车车身外板和内板的常见加工方法，是车门类总成（如门、盖等）的重要装配工序，是指把外板料折叠180°从而与内板连接。相对于模具包边来说，采用机器人带动滚子滚压包边，对不同的零件，都可以通过调整运动轨迹来完成包边过程。相比现有的包边设备，机器人包边具有很高的柔性，有利于缩短开发周期，尤其适用于试制阶段。 滚压包边是通过机器人的轨迹来实现的，需要对不同形状的零件预先做轨迹规划。本文研究了包边机器人的构型选择、包边运动轨迹的生成、运动学分析和运动轨迹规划问题，以SAIL车门的包边为例，利用ADAMS软件进行运动学仿真，验证了计算结果。主要研究内容包括： （1）根据包边工艺和原理，对机器人的构型进行选择，分析和确定机器人的自由度。根据所选机器人的参数，计算机器人的工作空间，确定机器人和被加工零件的相对空间位置关系，针对包边初始阶段滚子的三种不同工艺动作，根据力学分析，选择了滚子受载最小的工艺动作。 （2）用NURBS表达车门边缘的不规则空间曲面，采用微分几何方法和包络原理，推导滚子轴线端点的空间轨迹表达式。 （3）对选择的机器人进行运动学分析和计算。 （4）根据SAIL车门数模提取的滚子轴线端点的空间轨迹，用关节插值法计算机器人的运动轨迹。用MATLAB软件对数据进行处理分析，并用ADAMS软件进行运动仿真分析，验证轨迹规划计算结果的正确性。 计算和仿真结果表明，六自由度的关节式球面坐标机器人可以满足包边工艺动作的要求；运动学分析和轨迹规划的计算结果与根据零件数模提取的滚子轴线端点的轨迹相符合，完成了包边工艺动作的运动规划计算。 |
| 作者： | 张如飞 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 林忠钦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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