基于协作机器人的飞机总装驾驶方向盘操纵曲线测试.pdf

协作机器人在飞机总装驾驶方向盘操纵曲线测试中的应用是一个高度专业化的技术领域，涉及到机器人学、控制理论、传感器技术等多个方面。以下是从给定文件中提取的相关知识点，详尽阐述了协作机器人在飞机总装驾驶操纵曲线测试中的具体应用及其技术细节。 ### 协作机器人技术 协作机器人（Cobot）是专为与人类共事而设计的工业机器人，具有安全、易用、灵活的特点。与传统的工业机器人相比，协作机器人能够在没有安全围栏的情况下与人类工作者安全地共享工作空间。在飞机总装驾驶方向盘操纵曲线测试中，协作机器人的使用大大提高了测试过程的安全性和效率。 ### 飞机总装测试过程中的问题 在传统的飞机总装测试过程中，获取飞机驾驶操纵位移/力曲线是困难的。因为需要人工从外部获得这些数据，这不仅耗时耗力，还存在一定的危险性，同时测量的准确性和效率也不理想。 ### 研究方法与试验系统建立 研究团队提出了一种采用协作机器人代替人工进行操作的方法，并利用机器人自身关节上的传感器测得其操纵曲线。建立了试验系统，并描述了模拟方向盘装置的加载原理，进而推导出其理论操纵曲线。 ### D-H模型的应用 研究人员通过建立机器人的D-H模型（Denavit-Hartenberg模型），解算了机器人各轴角度、力矩与末端位置、受力的关系，然后将这些关系转化为方向盘的转角和所受力矩关系。D-H模型是一种在机器人学中广泛使用的运动学建模方法，用于描述机器人手臂的连杆和关节之间的几何关系。 ### 机器人阻抗控制模型 阻抗控制是机器人控制中的一种方法，能够使机器人在受到外界力作用时表现出一定的阻抗特性，类似于弹簧、阻尼器、质量块的组合体。在该研究中，研究人员建立的阻抗控制模型解决了转动方向盘时因轨迹误差造成的运动阻滞问题。阻抗控制模型确保了机器人在执行操作时能够顺从方向盘的既定轨迹，完成方向盘的回转运动。 ### 实验结果与验证 通过机器人转动方向盘实验做出的操纵曲线与内部传感器的曲线对比，误差控制在2%以内。这表明，使用协作机器人代替人进行测试是完全可行的，且具有很高的测量精度。 ### 关键词解读 - **协作机器人**：与人类协作的机器人，用于提高安全性与生产效率。 - **飞机自动化测试**：应用自动化技术对飞机进行测试，提高测试效率和准确性。 - **驾驶操纵曲线**：在飞机总装测试过程中，描述飞行员操作方向盘所产生的位移与力之间的关系曲线。 - **KUKA机器人**：一种常用于工业应用的协作机器人，能够执行精密的自动化任务。 ### 中图法分类号与文献标志码 文件中提到了中图法分类号V240.2和文献标志码A。中图法分类号用于对文献进行分类，而文献标志码则用于标识文献的类型和级别，A表示重要期刊论文。 通过以上内容的详细解读，可以看出协作机器人在飞机总装驾驶方向盘操纵曲线测试中的实际应用及其对提高生产效率和安全性的重要性。这种技术的应用不仅能够为飞机制造行业带来革新，也对其他需要精密操作和安全交互的行业具有启示作用。