29、工业机器人在机械加工中的应用与性能分析

工业机器人在机械加工中的应用与性能分析

1. 遗传算法在机器人领域的应用

遗传算法（GA）在机器人领域展现出了良好的适用性，成功应用于多个方面：
- 拓扑优化 ：对机器人的结构拓扑进行优化，提升其性能。
- 校准 ：确保机器人的运行精度。
- 工件放置 ：找到工件在机器人工作空间中的最佳放置位置。
- 路径规划 ：规划出机器人的最优运动路径。

2. 机器人机械加工研究现状

机器人机械加工的研究主要集中在铣削、钻孔和去毛刺等方面，其中机器人铣削由于产品范围广且成果显著，受到了较多关注。

2.1 机器人铣削研究历程

• 早期研究 ：千禧年前后，Matsouka等人探讨了使用串联机器人铣削挤压铝合金的可能性，采用高速精密型腔铣削技术制造样品零件，并通过坐标测量机评估加工精度，同时测量不同切削参数下的切削力，发现进给方向切削力分量的正弦特性对优化铣削精度至关重要。
• 近十年研究
  • Sörnmo等人研究了机器人铣削的精度问题，开发了一种动态微操作器及自适应控制算法，以补偿高铣削力和低机器人刚度带来的误差，在铝合金铣削实验中取得了较好效果。
  • Bauer等人采用三步法获取可变切屑厚度，以此计算作用在机器人工具中心点（TCP）的合成切削力，并通过调整刀具路径补偿切削力，提高了铣削精度，同时指出机器