多機械臂協同加工系統靜剛度建模與優化研究 | 顯揚科技
發布時間：2021-06-24 11:26:03 作者：顯揚科技
隨著機器人技術的快速發展，多機械臂協同加工是未來機器人發展的重要方向。剛度是影響機器人精度和動態性能的主要參數，本文以多臂協同加工系統為研究對象，對多臂協同系統的靜剛度建模與優化進行了研究。
首先，針對多臺UR機械臂組成的多臂協同加工制造系統，應用D-H 法建立其運動學模型。采用微分變換法，構造機械臂的運動雅可比矩陣和力雅可比矩陣。根據多臂系統的協調任務形態，建立機械臂協調運動的姿態約束方程。基于改進的蒙特卡洛法對多臂系統的協同工作空間進行分析，為后續的剛度研究奠定了基礎。
提出多機械臂協同系統靜剛度的概念，并對該理論模型進行推導。首先綜合關節柔性與臂桿柔性的影響，建立機械臂單元的綜合剛度模型。應用虛集中慣性質量棒原理對多臂協同系統的多閉環變形約束鏈進行力-變形解耦，推導出多臂協同系統的通用靜剛度模型。在ADAMS 中建立多臂協同系統虛擬樣機，對提出的系統靜剛度模型進行仿真驗證。基于有效性驗證的基礎上，對多臂系統與單臂系統剛度性能進行對比。最后設計一組仿真實驗，分析加載點變化對多臂協同系統剛度的影響。
對多臂協同系統的剛度性能進行研究，針對系統剛度模型的多種應用場景，提出多臂系統剛度橢球、單元剛度力分配橢球和基于任務方向的剛度橢球重合度三種剛度性能指標。基于多臂協同系統的冗余特性，以任務方向的剛度橢球重合度指標為優化目標，采用遺傳算法對多臂協同加工系統進行了剛度性能優化。對優化結果進行驗證，結果表明該優化方法有助于提升多臂系統的剛度性能和提高系統穩定性。
基于兩臺UR 機械臂搭建雙臂協同系統實驗平臺，采用靜變形間接測量法設計了關節剛度辨識實驗，并確定UR 機械臂的關節剛度參數。設計多臂協同系統剛度驗證實驗，結果表明多臂系統靜剛度模型的有效性。最后對UR 機械臂組成的雙臂夾持系統進行姿態優化，通過實驗對優化結果進行了驗證，證明該剛度優化方案的可行性。
顯揚科技優勢：
顯揚科技是國家高新技術企業，在機器人、機器視覺方面有多年的研發與產業化經驗，可為你提供完善的售后與保修服務，以及其他研發方面協作，并且提供專用移動機器人工作臺。
顯揚科技已成功銷售Franka機器人、UR機器人、Robotiq夾具等產品給浙江大學，清華大學，哈爾濱工業大學等，獲得了非常好的評價。顯揚科技研發人員超過50人，精通UR，Franka，遨博機器人安裝、調式、二次開發等，對基于協作機器人的各種應用開發已有超過8年經驗。
關于顯揚科技：
顯揚科技（www.qiaojuntea.com）專注研發并產業化高速高清三維機器視覺設備、智能協作機器人系統。顯揚科技創建了一個集高精度視覺傳感器、智能協作機器人、智能感知與控制系統平臺，讓機器人更加智能、可靠，適用于更多復雜的應用場景。顯揚科技研發的三維機器視覺設備精度能達亞微米級，三維數據采集幀率高達300幀，具有高精度、大景深、高穩定性的優勢，已在多個領域成功替代進口同類產品。目前，顯揚科技產品已成功應用于食品、電器、陶瓷、物流、教育科技、新零售等行業。顯揚科技創始團隊由香港中文大學數名博士組成，公司研發人員均來自海內外名校。公司知識產權超過50項，產品已經通過歐盟CE認證。顯揚科技已完成投資與融資約5000萬人民幣。
顯揚生態: UR優傲協作機器人 | AUBO遨博移動機器人 | Franka 協作機器人 | 艾利特協作機器人 | Kuka iiwa 協作機器人 | ABB工業機器人 | 海康工業鏡頭 | 海康工業相機 | 伯朗特工業機器人 | 愛普生Epson工業機器人 | robotiq夾爪 | robotiq真空吸盤 | robotiq腕部相機| 慧靈機器人電爪 | 研華工控機 |超恩工控機 | 創想三維3D打印機 | AGV | 機器人關節 | 精密機械加工服務
應用案例方向：1.三維機器視覺機器人引導系統 2.工業檢測與測量系統3.教育行業解決方案4.智慧零售解決方案
應用場景：汽車制造行業 | 3C行業 | 電子電氣 | 機械加工 | 液晶半導體 | 食品加工行業 | 醫藥行業 | 化工行業 | 教育行業 | 生活 | 其他行業
詳詢：18670025215（丁先生） www.qiaojuntea.com
