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公开(公告)号：CN115890345B
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202211376384.8
申请日：2022-11-04
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23Q17/12
Abstract: 本发明属于机器人铣削加工相关技术领域，其公开了一种机器人铣削低频颤振稳定性预测方法及系统，该方法包括以下步骤：(1)基于机器人铣削过程建立考虑表面更新的瞬时切削力计算模型；(2)基于脉冲响应函数法建立考虑模态耦合效应的低频颤振稳定性预测模型，继而采用低频颤振稳定性预测模型进行低频颤振预测。本发明基于表面更新(SR)计算动态切厚，采用基于脉冲响应函数法(IRF)的动态建模策略，结合了SR和IRF，同时考虑铣削断续切削特性和模态耦合效应，实现了低频颤振的准确预测。
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公开(公告)号：CN119458371A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411936479.X
申请日：2024-12-26
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于铣削加工相关技术领域，其公开了一种铣削激励下机器人全工作空间本体薄弱关节的辨识方法及设备，步骤为：(1)对目标工作空间进行动态特性敏感度分析进而选择标准姿态，对确定的每个标准姿态进行整机模态测试；(2)基于整机模态测试结果及MFMS方法计算计算各标准姿态的模态‑薄弱关节权重系数；同时，计算铣削激励下各标准姿态的模态贡献度；(3)重构目标姿态的构型，并计算目标姿态与标准姿态之间的构型相似性指标，进而计算得到目标姿态的M‑WJWC矩阵和MCI；(4)识别目标姿态的机器人‑薄弱关节权重系数，进而实现铣削激励下机器人本体薄弱关节的在线识别。本发明能实现目标工作空间内任意姿态的R‑WLWC的预测。
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公开(公告)号：CN115502981B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202211313992.4
申请日：2022-10-25
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/16 , B25J11/00 , B23C9/00 , B23Q15/013
Abstract: 本发明属于铣削加工相关技术领域，其公开了一种基于动柔度分布的机器人铣削进给方向优化方法，该方法包括以下步骤：(1)通过锤击法计算获得机器人末端动柔度随激励方向的分布模型，即动柔度双球模型；(2)基于动柔度双球模型推导得到铣削振动随进给角度的分布模型，基于铣削振动随进给角度的分布模型及动柔度双球的大小与方向计算得到铣削振动随进给方向的分布，进而挑选出最优进给方向。本发明能够为铣削机器人优化进给方向从而减小振动提供指导。
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公开(公告)号：CN114800514A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210514091.5
申请日：2022-05-11
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于关节振型的铣削机器人薄弱环节判别方法，基于铣削机器人连杆的运动学模型，提出了铣削机器人柔性部位的判断方式，通过建立连杆振型向关节空间的映射模型，得到关节振型，并以此为基础将关节振型映射至末端，提出了铣削机器人薄弱环节判断方法。本发明提供的方法可以将铣削机器人的整机振型映射到各关节各自由度来揭示机器人本体的振动规律，并判断各阶模态下的薄弱关节‑自由度，能够为铣削机器人精准抑振和关节增强提供指导。
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公开(公告)号：CN111037542B
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN201911415179.6
申请日：2019-12-31
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于机器人铣削加工领域，并公开了一种逆动力学控制机器人直线加工的轨迹误差补偿方法。该方法包括下列步骤：(a)获取机器人末端在笛卡尔空间中的实际位姿和实际速度；(b)实时测量不同时刻机器人末端在笛卡尔空间中实际位姿和期望位姿之间的位姿偏差和速度偏差；(c)构建实际位姿、位姿偏差与机器人末端每个关节的关节角加速度的关系式(一)，计算获得机器人末端每个关节的关节角加速度；(d)构建关节角加速度与每个关节的驱动扭矩之间的关系式(二)，计算获得每个关节的驱动扭矩，以此补偿所述位姿偏差和速度偏差，进而实现机器人直线加工的轨迹补偿。通过本发明，实现机器人加工误差补偿，加工精度高，补偿效率快。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111008442A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201911326223.6
申请日：2019-12-20
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于铣削加工领域，并具体公开了一种基于参数化铣削力和稳定性约束的加工轨迹优化方法。包括：考虑刀具刀轴跳动和刀具姿态变化情况，构建刀具切削力模型,同时构建铣削稳定性模型；以稳定性模型为约束，根据刀具切削力模型获取控制硬点的在不同刀具姿态和进给方向下的刀具切削力值，并以此进行刀具姿态的角度参数分级划分，从而构建参数曲面上的非控制硬点的角度参数分级模型；根据某个控制硬点的数字化角度参数分级表中对应的最优刀具姿态诱导一条理想刀具路径；以残留高度为约束，求取参数曲面所有刀具路径。本发明方法能规划出切削力相对较小的刀路，有利于提升工件表面质量、加工效率和刀具耐用度等。
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公开(公告)号：CN119664834A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411839514.6
申请日：2024-12-13
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于机器人铣削加工振动控制技术领域，具体为一种用于抑制机器人铣削时变颤振的三维晶胞式吸振器及其设计方法。吸振器，包括若干个导磁球、若干个磁流变弹性体、导磁块、电磁线圈、上下壁和四个侧壁；上下壁和四个侧壁组成立方体结构，电磁线圈套设于四个侧壁的外壁，导磁块套设于电磁线圈的外壁，且与上下壁连接；三维晶胞式吸振器为中心对称结构；若干个导磁球按体心立方结构的形式排布于立方体结构内，且立方体结构的内壁与导磁球连接，位于体心的导磁球通过磁流变弹性体与位于八个顶角的导磁球连接。本发明整个结构具有三维对称性，使其在机器人任意旋转姿态下仍能保持稳定，可抑制机器人不同方向和频率的模态，且抑制效果好。
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公开(公告)号：CN114952831B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202210520266.3
申请日：2022-05-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于铣削加工领域，并具体公开了一种考虑本体结构振动的机器人铣削加工稳定性预测方法，其包括如下步骤：构建考虑刀工分离和时变过程阻尼带来的阻尼力的动态切削力模型，根据该动态切削力模型，结合机器人动力学方程，得到多倍时滞切削状态的离散图；根据多倍时滞切削状态的离散图计算机器人结构低频振动周期内所有齿通周期的过渡矩阵，并根据机器人铣削加工参数计算过渡矩阵特征值的模；若特征值的模均小于1，则系统稳定，否则系统不稳定。本发明建立了刀具工件分离模型、时变过程阻尼模型，提出切触状态相关时滞系数，基于此建立了考虑机器人本体结构振动的铣削再生颤振稳定性模型，实现了机器人铣削加工稳定性的准确预测。
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公开(公告)号：CN115502981A
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202211313992.4
申请日：2022-10-25
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/16 , B25J11/00 , B23C9/00 , B23Q15/013
Abstract: 本发明属于铣削加工相关技术领域，其公开了一种基于动柔度分布的机器人铣削进给方向优化方法，该方法包括以下步骤：(1)通过锤击法计算获得机器人末端动柔度随激励方向的分布模型，即动柔度双球模型；(2)基于动柔度双球模型推导得到铣削振动随进给角度的分布模型，基于铣削振动随进给角度的分布模型及动柔度双球的大小与方向计算得到铣削振动随进给方向的分布，进而挑选出最优进给方向。本发明能够为铣削机器人优化进给方向从而减小振动提供指导。
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公开(公告)号：CN118237983A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410247843.5
申请日：2024-03-05
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于铣削加工相关技术领域，其公开了一种基于振动反馈的机器人铣削低频颤振预测方法及设备，该方法包括以下步骤：(1)基于铣削机器人模态方向性，考虑机器人多模态特性以及铣削时滞特性对机器人铣削中的低频模态振动与动态铣削力的交替反馈过程进行建模，以得到低频振动的反馈模型；(2)基于所述反馈模型在频域运算中推导得到各界反馈振动的幅值；(3)基于各阶反馈振动的幅值，以初始模态振幅为基准计算反馈振动的相对值作为反馈系数，并基于反馈系统计算得到低频振动发散因子，基于所述低频振动发散因子来预测机器人是否发生低频颤振。本发大幅度地提高了低频颤振的预测效率。
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