打磨機(jī)器人控制技術(shù)

第1章　緒論 1
　1.1　打磨機(jī)器人概述 1
　1.2　風(fēng)機(jī)葉片的結(jié)構(gòu)及制造工藝 2
　　1.2.1　風(fēng)機(jī)葉片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2
　　1.2.2　風(fēng)機(jī)葉片的材料選擇 3
　　1.2.3　風(fēng)機(jī)葉片的制造工藝 4
　1.3　移動(dòng)機(jī)械手的研究概述 6
　　1.3.1　移動(dòng)機(jī)械手的組成與特點(diǎn) 6
　　1.3.2　移動(dòng)機(jī)械手的國內(nèi)外研究狀況 7
　　1.3.3　移動(dòng)機(jī)械手技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用 10
　1.4　移動(dòng)機(jī)械手的關(guān)鍵技術(shù) 12
　　1.4.1　移動(dòng)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃 12
　　1.4.2　移動(dòng)機(jī)械手的協(xié)調(diào)控制 13
　　1.4.3　移動(dòng)機(jī)械手的力控制 15
　1.5　本書的主要內(nèi)容 17

第2章　打磨機(jī)器人的總體方案 19
　2.1　葉片打磨原理 19
　　2.1.1　葉片打磨方法 19
　　2.1.2　砂輪位姿分析 20
　2.2　打磨系統(tǒng)方案 21
　　2.2.1　系統(tǒng)方案分析 21
　　2.2.2　打磨機(jī)器人的結(jié)構(gòu)方案 24
　2.3　打磨機(jī)器人的控制策略 25
　　2.3.1　葉片維護(hù)的工藝流程 25
　　2.3.2　機(jī)器人控制策略分析 25

第3章　打磨機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)分析 32
　3.1　移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 32
　　3.1.1　微分幾何非線性控制理論 32
　　3.1.2　非完整系統(tǒng)描述 34
　　3.1.3　移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 35
　　3.1.4　移動(dòng)平臺(tái)的可控性分析 38
　3.2　打磨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 38
　　3.2.1　機(jī)械手的正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 38
　　3.2.2　打磨機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 40
　　3.2.3　打磨機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)約束方程 42
　　3.2.4　打磨機(jī)器人的冗余特性 43
　　3.2.5　打磨機(jī)器人的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 44
　　3.2.6　打磨機(jī)器人的工作空間 46
　3.3　葉片的結(jié)構(gòu)及參數(shù) 48
　3.4　打磨機(jī)器人的軌跡規(guī)劃 50

第4章　打磨機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析 54
　4.1　移動(dòng)機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)模型 54
　4.2　子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型 59
　　4.2.1　移動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型 60
　　4.2.2　機(jī)械手動(dòng)力學(xué)模型 62
　4.3　機(jī)器人系統(tǒng)的耦合特性分析 62
　　4.3.1　機(jī)器人機(jī)構(gòu)仿真模型 63
　　4.3.2　耦合力對子系統(tǒng)的影響分析 64
　4.4　基于整體動(dòng)力學(xué)的控制分析 66
　　4.4.1　控制律的設(shè)計(jì) 67
　　4.4.2　仿真分析 71

第5章　打磨機(jī)器人的控制策略 74
　5.1　自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)軌跡跟蹤控制 74
　　5.1.1　移動(dòng)平臺(tái)的反步跟蹤控制 75
　　5.1.2　機(jī)械手的比例微分加前饋補(bǔ)償控制 79
　　5.1.3　仿真分析 81
　5.2　接觸作業(yè)狀態(tài)的操作力控制 84
　　5.2.1　主動(dòng)柔順控制 84
　　5.2.2　阻抗控制的實(shí)現(xiàn)方法 87
　　5.2.3　操作力的阻抗控制 89
　　5.2.4　仿真分析 91

第6章　風(fēng)機(jī)葉片打磨作業(yè)的仿真實(shí)驗(yàn) 94
　6.1　作業(yè)系統(tǒng)坐標(biāo)系的建立 94
　　6.1.1　環(huán)境坐標(biāo)系的建立 94
　　6.1.2　砂輪相對葉片的位姿描述 95
　　6.1.3　葉片相對機(jī)器人基坐標(biāo)系的位姿描述 96
　　6.1.4　機(jī)械手的關(guān)節(jié)速度 97
　6.2　磨削力的分析 98
　6.3　葉片打磨過程的控制模型 99
　6.4　仿真實(shí)驗(yàn) 101

參考文獻(xiàn) 114