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题名铆接机器人位置和压铆力自适应模糊滑模阻抗控制
- 1
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作者
焦建军
李宗刚
康会峰
陈引娟
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机构
兰州交通大学机电工程学院
兰州交通大学机器人研究所
北华航天工业学院河北省跨气水介质飞行器重点实验室
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第17期300-312,共13页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61663020)
甘肃省教育厅项目(2022CYZ-33)
+1 种基金
国家重点实验室开放基金项目(GZ219)
兰州交通大学军民融合创新团队培育基金(JMTD202211)。
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文摘
针对机器人铆接小尺寸、低刚度铆钉过程中对准精度要求高、作业行程小和冲击力大等问题,提出了一种结合自适应模糊滑模控制和模糊阻抗控制的机器人铆接控制方法。为此,将机器人铆接控制过程分为接近对准与压铆两个阶段。其中,为了实现快速接近铆钉顶部以及铆接头与铆钉轴线的精确对准,设计了以双曲正切函数为切换函数的模糊自适应滑模控制器,使得切换过程更加光滑、滑模增益自适应调节,从而降低了系统的抖振,实现了运动的快速性和准确性;针对压铆阶段作业行程小、冲击力大的特点,设计了以接触力误差和力增量为输入的阻尼调整模糊控制器,减少了阻尼参数在阻抗控制过程中产生的振荡,避免了过度力加载导致的铆钉损坏或铆接失败。仿真及试验结果表明,所给出的控制方法位置精度在0.3 mm以内,力接触具有更好的稳定性、实时性和快速性,能够满足铆接工艺规范要求,对于铆接机器人的高精度作业具有借鉴意义。
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关键词
铆接机器人
轨迹跟踪
滑模控制
模糊控制
阻抗控制
位置与力控制
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Keywords
riveting robot
trajectory tracking
sliding mode control
fuzzy control
impedance control
position and force control
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP242
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
TG938
[金属学及工艺—钳工工艺]
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题名基于扰动观测器的铆接机器人轨迹跟踪控制
被引量：3
- 2
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作者
李宗刚
李龙雄
杜亚江
陈引娟
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机构
兰州交通大学机电工程学院
兰州交通大学机器人研究所
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第14期296-305,共10页
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基金
国家自然科学基金(61663020)
甘肃省高等学校产业支撑计划项目(2022CYZC-33)
+2 种基金
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室开放课题(ZG22119)
兰州交通大学百名青年优秀人才培养计划(1520220305)
兰州交通大学军民融合创新团队培育基金(JMTD202211)。
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文摘
为解决铆接机器人工作时外部干扰造成系统抖震大,轨迹跟踪精度较低问题,设计一种扰动观测器与分数阶滑模控制器组合的自适应控制方法。首先,通过引入时延估计策略建立铆接机器人的局部动力学模型,利用扰动观测器实时观测系统模型所受的可见干扰;其次,针对系统产生的抖震问题,设计分数阶滑模面替代传统滑模控制,采用新型趋近律使系统在切换面上能够连续平稳运动,针对系统所受的不可见干扰,设计自适应策略实现对外部干扰的完全补偿;最后,通过Lyapunov函数证明所设计控制器的有效性。以三自由度机器人进行仿真及实体试验,结果表明,相较于分数阶滑模控制,采用该控制器后机器人各关节的追踪误差峰值分别下降了50%,59%和63%,从而验证了该控制器不仅能有效消除系统所受较大干扰产生的抖震问题,而且提高了铆接机器人作业时的鲁棒性和轨迹跟踪精度。
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关键词
铆接机器人
轨迹跟踪
时延估计
扰动观测器
分数阶滑模控制
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Keywords
riveting robot
trajectory tracking
time-delay estimation
disturbance observer
fractional-order sliding mode control
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP273
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
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题名新型六自由度铆孔机器人刚度特性研究
被引量：3
- 3
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作者
梁诤
许勇
吕叶萍
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机构
上海工程技术大学机械与汽车工程学院
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出处
《轻工机械》
CAS
2019年第2期6-11,共6页
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文摘
针对高端制造业对大型、薄壁及复杂曲面工件的精密、高效和柔性加工的需求,课题组设计了一种基于6-SPU并联机构的新型步行式铆孔机器人。首先,建立了机构的位置逆解的数学模型;然后,通过螺旋理论推导出机构的雅可比矩阵,同时考虑支链的刚度系数,建立了机构的全刚度矩阵及刚度模型;最后,对机构在静载荷作用下动平台变形进行了分析,同时分析了机构的刚度特性分布及相关参数对其的影响,并和有限元仿真结果进行对比,验证了刚度模型的合理性。该研究为自动铆接机器人的结构优化及性能分析提供了参考依据。
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关键词
铆孔机器人
6-SPU并联机构
位置逆解
雅可比矩阵
刚度模型
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Keywords
riveting robot
6-SPU parallel mechanism
position inverse solution
Jacobian matrix
stiffness model
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
-
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题名基于6-SPU并联机构的铆孔机器人静力学分析
- 4
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作者
梁诤
许勇
吕叶萍
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机构
上海工程技术大学机械工程学院
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出处
《轻工学报》
CAS
2019年第4期96-101,共6页
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基金
上海市工业互联网创新发展专项资金资助项目(201822930)
上海市普通高校学术学位研究生科研创新计划资助项目(E3-0903-18-01020)
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文摘
对基于6-SPU六自由度并联机构的集制孔与铆接为一体的新型步行式铆孔机器人进行静力学分析:在位置逆解建模、求解的基础上,根据机器人铆接轨迹规划,确定铆枪的正确铆孔作业位姿;针对飞机某大型薄壁圆柱面工件,应用有限元分析软件进行机器人铆孔作业仿真,获得各铆接点工位对应的动平台各向最大变形量及机构的最大等效应力.仿真结果表明,机器人最大变形量最大值为51.847×10^-7 m,在飞机铆接制孔误差允许范围内,且机构最大等效应力最大值为2.698 MPa,远小于材料屈服极限,可满足铆孔作业的精度与强度需求.
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关键词
铆孔机器人
轨迹规划
静力学分析
变形
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Keywords
riveting robot
trajectory planning
static analysis
deformation
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
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题名基于MBD的飞机钻铆机器人离线编程技术研究
被引量：7
- 5
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作者
彭江涛
谭红
石章虎
曾德标
曾超
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机构
航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司
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出处
《航空制造技术》
2017年第9期55-59,共5页
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文摘
为了提高飞机钻铆机器人离线编程的效率和质量,提出了基于MBD的智能离线编程技术。依据飞机钻铆的工艺特点构建了钻铆MBD模型,从钻铆MBD模型中自动提取待加工孔的坐标、法矢、材料、紧固件规格等工艺信息,据此规划最佳的机器人加工站位、加工路径和加工工艺参数,并利用CAA基于DELMIA软件开发了飞机钻铆机器人离线编程系统。
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关键词
MBD
钻铆机器人
离线编程
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Keywords
MBD
Drilling and riveting robot
Off-line programming
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于模拟退火遗传算法的AGV调度系统研究
被引量：3
- 6
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作者
余星宝
杨慧斌
周玉凤
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机构
上海工程技术大学机械与汽车工程学院
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出处
《计算机仿真》
北大核心
2022年第5期76-80,116,共6页
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文摘
应用于航空航天的重载AGV对调度系统的稳定性和工作效率提出了更高的要求,运用基于理想解法的模拟退火遗传算法对某航空公司的重载钻铆AGV的调度系统进行设计和实验。首先将AGV当前状态转化为综合评价指数,建立综合评价函数,以此得到遗传算法的适应度函数。然后将模拟退火算法融入遗传算法中,降低了遗传算法容易陷入局部最优解的概率,使得算法具有更高的求解效率。最后经过仿真与试验,提出的算法实际调度时间比基于理想解法的遗传算法调度时间减少11.2%,比模拟退火遗传算法所需时间减少18.6%。有效证明提出的算法具有更强的鲁棒性,减少了算法计算时间和调度时间,提高了调度系统效率。
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关键词
重载钻铆机器人
理想解法
遗传算法
模拟退火算法
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Keywords
Heavy-duty drilling and riveting robot
Ideal solution
Genetic algorithm
Simulated annealing algorithm
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于螺旋理论的5自由度锤铆机器人刚度特性分析
被引量：1
- 7
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作者
姜春英
刘香辰
叶长龙
周欢
关旭
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机构
沈阳航空航天大学机电工程学院
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出处
《机械传动》
北大核心
2022年第3期122-127,134,共7页
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基金
辽宁省自然科学基金(2019-KF-01-11)。
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文摘
为满足大型航空薄壁曲面工件的加工需求,设计了一种5自由度锤铆机器人。针对该机器人的特点,结合李群李代数及螺旋理论,建立并求解了其运动学模型;利用指数积公式推导出该机器人的雅可比矩阵,并使用刚度映射理论,求解出该机器人的刚度矩阵;运用有限元和Matlab仿真软件,对一般位姿与极限位姿下的末端变形量进行仿真验证,给出了该机器人在任务空间中随位姿变化的刚度分布图。仿真结果表明,与理论计算值相比较误差不超过10%,验证了所建立刚度模型的正确性和有效性,为后续工作路径优化提供了重要参考。
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关键词
锤铆机器人
螺旋理论
指数积
刚度特性
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Keywords
Hammer riveting robot
Spiral theory
Exponential product
Stiffness characteristic
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分类号
V26
[航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名变曲率飞机壁板钻铆执行机器人的设计与仿真
被引量：1
- 8
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作者
韩钊
方江龙
谭云东
刘钢
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机构
上海理工大学机械工程学院
上海特种数控装备及工艺工程技术研究中心
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出处
《上海理工大学学报》
CAS
北大核心
2014年第4期375-379,共5页
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基金
上海市航天基金资助项目(HTJ10-20)
上海市科委资助项目(12DZ2250500)
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文摘
自动钻铆执行机器人设计结构由末端执行器和多关节旋转机械臂组成.末端执行器通过转台结构的分度摆动实现不同执行部件工位的转换.末端执行器通过与旋转关节机械臂的协同作用,实现柔性自动化加工装配.用MATLAB软件仿真得到该机械臂的运动空间轨迹,再通过ADAMS软件仿真检验旋转机械臂的运动空间特性,满足变曲率壁板生产的需要.
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关键词
自动钻铆
末端执行器
旋转关节机械臂
MATLAB软件
ADAMS软件
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Keywords
automatic drilling and riveting robot
end-effector
rotary joint manipulator
MATLAB software
ADAMS software
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分类号
TP242.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名自动钻铆系统中工业机器人协同控制技术研究
被引量：10
- 9
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作者
张杨
高明辉
周万勇
刘建东
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机构
中航工业北京航空制造工程研究所
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出处
《航空制造技术》
北大核心
2013年第20期87-90,94,共5页
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基金
国家科技支撑计划项目(2011BAF13B06)
装备预先研究项目(51318050206)资助
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文摘
针对一种用于壁板类部件的机器人自动钻铆系统,对工业机器人协同运动控制技术进行了研究,提出了用于工业机器人协同的控制方法,并给出了关键技术的实现方式。此项研究的控制方法也可扩展应用于基于工业机器人平台的多种自动化柔性装配系统。
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关键词
自动钻铆
工业机器人
协同控制技术
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Keywords
Automatic drilling and riveting Industrial robot Cooperative control technology
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分类号
V262.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
TP242.2
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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