水切割機器人離線自動編程系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、高壓水射流切割是近年來發(fā)展迅猛的切割技術(shù)，其自身的諸多優(yōu)點使它具有相當(dāng)廣闊的應(yīng)用前景。將高壓水射流設(shè)備與機器人結(jié)合可精確切割復(fù)雜形狀工件，從提高水切割質(zhì)量、生產(chǎn)效率和應(yīng)用范圍的角度看，采用高自動化和柔性化的水切割機器人是水射流切割系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。
　　本文針對南京大地水刀股份有限公司的水切割機器人系統(tǒng)，結(jié)合汽車內(nèi)飾件切割任務(wù)的需求，設(shè)計并開發(fā)了水切割機器人離線自動編程系統(tǒng)，主要實現(xiàn)由汽車內(nèi)飾件CAD模型，自動生成機器人水切割作

2、業(yè)程序。
　　本文首先對汽車內(nèi)飾件CAD模型進行分析，提出了基于SolidWorks平臺提取和處理三維切割輪廓信息的方法，對三維輪廓提取中的關(guān)鍵技術(shù)：三維復(fù)雜曲線離散、曲面點法向量求取、基于組合曲線的切割輪廓提取等進行了闡述，并根據(jù)得到的三維信息確定切割輪廓上各刀位點的位姿，最后根據(jù)機器人逆運動學(xué)求取切割輪廓軌跡點對應(yīng)的機器人關(guān)節(jié)角。
　　本文將切割優(yōu)化排序問題抽象為旅行商(TSP)模型，并針對水切割作業(yè)特點，提出了兩種切割

3、優(yōu)化排序方案：基于主從染色體編碼的模擬退火混合編碼遺傳算法和改進禁忌表蟻群算法，這兩種算法的優(yōu)化結(jié)果不僅確定了切割輪廓的順序，同時也確定了封閉輪廓的切割起始點，通過對汽車內(nèi)飾件中切割輪廓的排序優(yōu)化，結(jié)果表明這兩種算法是可行的、有效的。
　　以汽車內(nèi)飾件輪廓切割為研究對象，采用安全平面的方法對切割過渡路徑進行規(guī)劃，并對多安全平面的過渡路徑碰撞問題進行了分析和解決，同時根據(jù)工藝要求添加引入線輔助切割路徑。
　　本文對程序生成與轉(zhuǎn)