自主研抛机器人技术

王文忠著的《自主研抛机器人技术》主要介绍自 主研抛机器人技术的相关理论基础与前沿技术，是作 者近年来在国家“863”等项目中所取得的学术研究 和技术实践成果的总结。 书中基于实现用小型装备对大型自由曲面进行精 整加工的目标，利用移动操作机器人具有较好的操作 灵活性和工作空间大的特点，提出了一种研磨大型自 由曲面自主作业机器人的机械结构，并进行了关键技 术的研究。重点针对研磨大型自由曲面自主作业机器 人的曲面重构与定位方法、5-TTRRT机器人运动学动 力学建模、运动规划与运动控制、主被动结合的柔顺 控制方式等进行了深入论述。力求设计理念符合国内 外先进技术的发展要求，设计内容与国内外最新研究 成果同步。 本书可供机器人研究及自动化方向的科研人员及 工程技术人员使用，也可作为机械设计及其自动化、 机械设计及理论、控制理论与控制工程、机械电子工 程等相关专业研究生的参考用书。

王文忠，吉林省长春市人，吉林大学机械制造及其自动化专业工学博士，长春工程学院工程训练中心副主任／副教授，从事智能精密制造研究。在自主研抛机器人技术方面主持吉林省科技发展计划重点科技攻关项目、吉林省科技厅自然科学基金项目、吉林省教育厅项目。近年来，在自主研抛机器人研究领域发表论文5篇，其中2篇论文被EI检索。获得长春市科学技术进步一等奖一项，吉林省科学技术进步三等奖一项。

序 前言 第1章 绪论 1.1 应用机器人技术精整加工大型自由曲面的背景 1.2 机器人精整加工自由曲面技术研究进展 1.3 移动作业机器人技术国内外研究现状及关键技术研究 1.3.1 移动作业机器人国内外研究现状 1.3.2 移动作业机器人关键技术研究 第2章 新型自主研磨作业机器人系统的研究 2.1 移动研磨作业机器人系统 2.1.1 自主作业研磨机器人系统技术思路 2.1.2 自主作业研磨机器人的结构与性能要求 2.2 自主作业研磨机器人机械本体的研制 2.2.1 移动平台的构建 2.2.2 操作臂的研制 2.2.3 研磨工具开发 2.3 自主作业研磨机器人控制系统 2.4 5-TTRRT机器人坐标系内研磨曲面的构建方法 2.4.1 系统组成和工作原理 2.4.2 自由曲面的三维重构 第3章 机器人研磨自由曲面的运动规划 3.1 5-TTRRT机器人运动学与动力学模型 3.1.1 5-TTRRT机器人运动学模型 3.1.2 5-TTRRT机器人动力学建模 3.1.3 5-TTRRT机器人运动学动力学仿真 3.2 自由曲面的分片规划 3.2.1 自由曲面特征的基础 3.2.2 自由曲面分片规划的提出与分片研磨方法 3.2.3 自由曲面的加工路径规划 3.3 5-TTRRT研磨机器人的位姿与运动规划 3.3.1 移动平台姿态控制策略 3.3.2 研磨工具位姿在机器人运动空间中的表达 3.3.3 自由曲面研磨精加工的行切法轨迹规划 3.3.4 自由曲面研磨精加工的环切法轨迹规划 3.3.5 行切法轨迹规划与环切法轨迹规划的比较 第4章 机器人研磨自由曲面的轨迹跟踪控制策略 4.1 滑模变结构基本理论 4.1.1 滑模变结构控制的基本原理 4.1.2 滑模变结构控制的特点 4.2 PD+前馈型滑模变结构补偿控制 4.2.1 问题描述 4.2.2 PD+前馈补偿滑模控制器设计 4.3 仿真研究 第5章 自主作业研磨机器人的柔顺控制 5.1 阻抗控制概述 5.1.1 机器人阻抗控制 5.1.2 阻抗控制模型 5.2 机器人研磨工具端与环境的等效模型 5.2.1 等效模型的建立 5.2.2 研磨机器人系统的刚度系数Kp 5.3 基于位置的阻抗控制 5.3.1 基于位置的阻抗控制 5.3.2 阻抗控制中稳态力误差分析 5.3.3 调整阻抗参数的仿真研究 5.4 模糊阻抗控制 5.4.1 基于模糊逻辑的阻抗控制设计 5.4.2 常规阻抗控制与模糊阻抗控制的仿真研究 第6章 5-TTRRT机器人研磨实验研究 6.1 研磨材料的去除模型 6.2 实验平台 6.3 机器人研磨实验 6.4 研磨工艺参数对研磨效果影响的正交试验 6.4.1 因素水平确定 6.4.2 各主要因素对研磨效果的影响 6.4.3 实验结果分析 附录 参考文献