SOLIDWORKS喷涂机器人机械臂设计三维建模(5)
1.5.2.3喷涂机器人的位姿精度与标定
影响喷涂机器人位姿的精度有多方面的原因，从大体上讲可分为静态与动态因素。静态因素包括了制造、装配时所带来的机器人本体机械结构上的误差；由外界温度的改变和长期的磨损而引起的机械部件的尺寸变化，由此造成机器人位姿的误差。动态因素主要是由外力所引起的机械部件本身的弹性变形所带来的机器人运动误差。为解决以上因素所造成的机器人位姿误差，必须在使用前对机器人进行标定，建立机器人的参照模型，目前用于机器人标定的技术有基于三坐标测量仪的标定、基于激光跟踪仪的机器人标定以及基于CCD的机器人标定。根据机器人实际运行时的位姿与参照模型间的误差，建立机器人补偿机制，以进一步提高机器人喷涂作业的精度。
1.5.2.4喷涂机器人的控制
喷涂机器人的控制较为常用的仍是传统的PID理论，在实际的应用中，喷涂机器人机械臂的长度往往很长，当整个机械臂伸展开时大约可达到2m的长度，且运行速度较高，各关节间的动力学效应非常显著，不能忽略，从而造成机器人各关节的被控对象模型是时变的。而传统PID理论的比例（P）、积分（I）、微分（D）参数的整定是建立在关节传递函数模型为定值基础之上的，这对传统的基于系统动力模型的控制理论带来了挑战。此外，实际工业现场往往存在有各种不确定的干扰，也会对PID控制器造成影响。以上两个因素决定了PID控制器必须具备一定的自适应性，其比例、积分、微分参数应能够随着外界环境的改变而自动的变化。智能控制理论的提出与发展为问题的解决带来了新的思路。智能控制是人工智能、生物学与自动控制原理结合的产物，是一种模仿生物某些运行机制的、非传统的控制方法。将神经网络、模糊理论、人工免疫、遗传进化等智能控制算法与PID理论相结合，用于PID参数的整定，成为未来机器人控制发展的趋势。
1.6论文研究的主要内容
本文以喷涂机器人为研究对象，对机器人小臂的结构设计，运动学分析以及工作空间进行了初步分析研究，并基于SOLIDWORKS软件搭建了喷涂机器人小臂的整体结构。本文主要研究内容如下：
1.为了满足机械臂尺寸要求，需要优化调节大臂与小臂的尺寸、角度参数。基于作图法分析机器人的工作空间，并对其进行一系列的优化调节。确定臂杆长度，以及手臂手腕的摆角。
2.以上利用了一种简便而又具有通用性的适宜于工程设计的方法确定了关节型喷涂机器人的主要结构参数。利用所得参数进行小臂和手腕的结构设计，保证其手部在满足工作位姿的情况下大、小臂与工件无干涉且保持一定的安全距离。
3.根据喷涂现场对机器人的要求选择驱动设备，计算出理论运行速度。并依据喷涂机器人示教与再现的要求对小臂进行平衡设计
4.基于SOLIDWORKS软件进行三文建模。
5.对全文工作做出总结与工作展望。
2 设计整体综述
2.1设计目的
本毕业设计是根据喷涂机器人的工作要求，完成机器人机械臂的结构设计。通过构思机械臂各关节的运动形式和传动配置、并对机械臂小臂系统的零部件进行三文实体造型和设计计算等环节，锻炼我的设计、计算、制图等能力，通过比较完整系统的设计过程，以提高独立分析和解决工程实际问题的能力。
2.2设计要求
与其他用途的工业机器人比较，喷涂机器人在使用环境和动作要求上有如下特点[21] ：
1.工作环境包含易爆的喷涂剂蒸汽；
2.沿轨迹高速运动，途经各点均为作业点；
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