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公开(公告)号：CN114750146B
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202210231140.4
申请日：2022-03-10
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明提供一种机器人铣削轨迹精度补偿方法，包括：基于深度前馈神经网络模型训练铣削力预测模型；确定机器人铣削加工范围，在所述范围内规划出预设数量的采样点并采集所述采样点的理论位姿数据；采集机器人在采样点的实际铣削力和实际位置坐标数据，对比实际位置坐标数据和所述理论位置坐标数据，获取实际定位误差数据；基于深度前馈神经网络模型训练铣削定位误差预测模型；基于铣削力预测模型和铣削定位误差预测模型修正目标点的坐标。本发明综合考虑了外力和理论位姿对机器人轨迹精度的影响，同时在训练模型的过程中，采用海洋捕食者算法和网格搜索法确定隐藏层节点个数，显著提高了机器人在铣削加工时的轨迹精度。
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公开(公告)号：CN114654499B
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202210140652.X
申请日：2022-02-16
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种可变刚度的工业机器人被动柔顺装置及协作装配方法，被动柔顺装置主要包括MRE被动柔顺装置、励磁线圈、吸盘、承重连接装置等，其中磁流变弹性体作为变刚度元件用于实现被动柔顺装置的变刚度特性。MRE被动柔顺装置可通过承载连接装置与机器人末端固连，依据机器人末端所需夹取装配工件的重量体积等特征，涵盖轻载至重载、平面至曲面工件，并可相应地增加/减少所述被动柔顺装置数量或移动装置位置以达到理想效果，具有适用范围广，可拆卸重组，灵活性强等优点。最终利用装置变刚度被动柔顺特性，在机器人混合主被动柔顺高精度装配过程中，一种被动协作装配方案能配合主动柔顺控制进行各阶段作业。
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公开(公告)号：CN114654499A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210140652.X
申请日：2022-02-16
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种可变刚度的工业机器人被动柔顺装置及协作装配方法，被动柔顺装置主要包括MRE被动柔顺装置、励磁线圈、吸盘、承重连接装置等，其中磁流变弹性体作为变刚度元件用于实现被动柔顺装置的变刚度特性。MRE被动柔顺装置可通过承载连接装置与机器人末端固连，依据机器人末端所需夹取装配工件的重量体积等特征，涵盖轻载至重载、平面至曲面工件，并可相应地增加/减少所述被动柔顺装置数量或移动装置位置以达到理想效果，具有适用范围广，可拆卸重组，灵活性强等优点。最终利用装置变刚度被动柔顺特性，在机器人混合主被动柔顺高精度装配过程中，一种被动协作装配方案能配合主动柔顺控制进行各阶段作业。
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公开(公告)号：CN114434429B
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202210281353.8
申请日：2022-03-18
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种工业机器人动态精度设计方法和系统，包括：建立考虑机器人关节摩擦、关节间隙、末端加工力的理论动力学模型；形成基于蒙特卡洛法的不确定机器人动力学仿真系统；提出一种机器人动态精度评估指标，利用相关性分析得出影响机器人动态精度的主要不确定因素，忽略次要不确定因素；结合机器人加工的零件精度要求，建立机器人主要不确定因素的约束模型，构建融合动态精度评估指标与成本的多目标函数；计算得到优化后影响机器人动态精度的主要因素参考范围，从而指导动态精度设计。本发明方法解决了机器人在设计制造阶段依赖经验法则、无法考虑实际加工时多不确定因素影响的问题，相比较于经验法则更具有指导意义。
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公开(公告)号：CN114750146A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210231140.4
申请日：2022-03-10
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明提供一种机器人铣削轨迹精度补偿方法，包括：基于深度前馈神经网络模型训练铣削力预测模型；确定机器人铣削加工范围，在所述范围内规划出预设数量的采样点并采集所述采样点的理论位姿数据；采集机器人在采样点的实际铣削力和实际位置坐标数据，对比实际位置坐标数据和所述理论位置坐标数据，获取实际定位误差数据；基于深度前馈神经网络模型训练铣削定位误差预测模型；基于铣削力预测模型和铣削定位误差预测模型修正目标点的坐标。本发明综合考虑了外力和理论位姿对机器人轨迹精度的影响，同时在训练模型的过程中，采用海洋捕食者算法和网格搜索法确定隐藏层节点个数，显著提高了机器人在铣削加工时的轨迹精度。
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公开(公告)号：CN114434429A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210281353.8
申请日：2022-03-18
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种工业机器人动态精度设计方法和系统，包括：建立考虑机器人关节摩擦、关节间隙、末端加工力的理论动力学模型；形成基于蒙特卡洛法的不确定机器人动力学仿真系统；提出一种机器人动态精度评估指标，利用相关性分析得出影响机器人动态精度的主要不确定因素，忽略次要不确定因素；结合机器人加工的零件精度要求，建立机器人主要不确定因素的约束模型，构建融合动态精度评估指标与成本的多目标函数；计算得到优化后影响机器人动态精度的主要因素参考范围，从而指导动态精度设计。本发明方法解决了机器人在设计制造阶段依赖经验法则、无法考虑实际加工时多不确定因素影响的问题，相比较于经验法则更具有指导意义。
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公开(公告)号：CN112454382B
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202011301632.3
申请日：2020-11-19
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 一种工业机器人切削加工变刚度自适应减振系统，包括工业机器人本体、磁流变弹性体减振器、机器人末端执行器、加速度传感器、工件、测力计和自适应控制模块，所述工业机器人本体通过所述磁流变弹性体减振器与所述机器人末端执行器固定连接，所述机器人末端执行器工作时正下方设有所述测力计，所述测力计上设有工件，所述机器人末端执行器上还安装有加速度传感器。本发明可调整三个方向的刚度，便于实现机器人系统频率的精准控制；可通过嵌入的控制算法实时控制机器人加工系统的刚度从而调整系统频率；使其随切削加工外界激励频率的变化而变化，从而始终避开共振，实现机器人切削加工系统刚度的自适应控制，有效降低机器人加工振动。
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公开(公告)号：CN112001087B
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN202010875365.4
申请日：2020-08-27
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种旋转关节型工业机器人非线性动力学建模分析方法，包括如下步骤：将旋转型工业机器人三维实体模型转化为由体元件和铰元件组成的系统动力学模型；选取工业机器人各关节转角值作为系统广义坐标，确定积分变量x(ti)及其初始条件x(t0)；计算工业机器人体元件和铰元件的传递矩阵和传递方程；根据元件传递矩阵和机器人系统拓扑结构，计算总传递矩阵，结合边界条件，求解总传递方程，获得边界点状态矢量中的未知状态变量；根据动力学模型中各连接点处的加速度、角加速度，对动力学模型进行运动学分析，获得广义坐标的二阶导数；结合数值积分方法，获得ti+1时刻的积分变量x(ti+1)，当到达期望的计算时间则结束，否则返回重新确定初始条件并再次分析计算。
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公开(公告)号：CN112454382A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011301632.3
申请日：2020-11-19
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 一种工业机器人切削加工变刚度自适应减振系统，包括工业机器人本体、磁流变弹性体减振器、机器人末端执行器、加速度传感器、工件、测力计和自适应控制模块，所述工业机器人本体通过所述磁流变弹性体减振器与所述机器人末端执行器固定连接，所述机器人末端执行器工作时正下方设有所述测力计，所述测力计上设有工件，所述机器人末端执行器上还安装有加速度传感器。本发明可调整三个方向的刚度，便于实现机器人系统频率的精准控制；可通过嵌入的控制算法实时控制机器人加工系统的刚度从而调整系统频率；使其随切削加工外界激励频率的变化而变化，从而始终避开共振，实现机器人切削加工系统刚度的自适应控制，有效降低机器人加工振动。
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公开(公告)号：CN112001087A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010875365.4
申请日：2020-08-27
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种旋转关节型工业机器人非线性动力学建模分析方法，包括如下步骤：将旋转型工业机器人三维实体模型转化为由体元件和铰元件组成的系统动力学模型；选取工业机器人各关节转角值作为系统广义坐标，确定积分变量x(ti)及其初始条件x(t0)；计算工业机器人体元件和铰元件的传递矩阵和传递方程；根据元件传递矩阵和机器人系统拓扑结构，计算总传递矩阵，结合边界条件，求解总传递方程，获得边界点状态矢量中的未知状态变量；根据动力学模型中各连接点处的加速度、角加速度，对动力学模型进行运动学分析，获得广义坐标的二阶导数；结合数值积分方法，获得ti+1时刻的积分变量x(ti+1)，当到达期望的计算时间则结束，否则返回重新确定初始条件并再次分析计算。
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