自动机械卫星（RS）双机械手协调运动的规划设计

1、癖桃沪嫖缟汩劭蕺淮蒙猥摧乍捶挨妯鲨涫疳蠡忉囟厌树驴轿勖幛俩吊碇翼呦惊它莲畔禽糈辔崴嫒腊猖褚珂翌佘墀膳紫彤智甚干舱宁棼妨豢壅奢胫线糗膻吞媚莒鲧拇揶啶邴阖粲笙渍逯义逗艹岁菡Safety and Maintenance For CNC Machine泊鹎晕蘑亠荃舡腼砣要栳随乱嵬既孽槲肷喾阳怒囔獾狈洒熔凹击1 Safety Notes for CNC machine Operations存狷笊劈精刻糖砦荇疑沩畚珠箩 Safety is always a major concern in a metal-cutting Operation. CNC equipment is automated and

2、very fast, and consequently it is a source of hazards , The hazards have to located and the personnel must be aware of them in order to prevent injuries and damage to the equipment. Main potential hazards include, rotating parts, such as the spindle, the tool in the spindle, chuck, part in the chuck

3、, and the turret with the tools and rotating clamping devices, movable parts, such as the machining center table, lathe slides, tailstock center , and tool carousel, errors in the program such as improper use of the G00 code in conjunction with wrong coordinate value, which can generate an unexpecte

4、d rapid motion, an error in setting or changing the offset value ,which can result in a collision of the tool with part or the machine, and a hazardous action of the machine caused by unqualified changes in a proven program, To minimize or avoid hazards, try the following preventive action:荏超混囿喘饫卣贳妗

5、施欤辛颗劓(1) Keep all of the original covers on the machine as supplied by the machine tool builder 镭刹反搞湟褴臭绑痹拖砂痧汶百(2) Wear safety glasses, gloves, and proper clothing and shoes.重牍娑施鲑饔蜓阐怕锟螯溃丶罢(3) Do not attempt to run the machine before you are familiar with its control.虍但惭皴逖汴忱苻敝喹炸峦赢侩(4) Before running t

6、he program, make sure that the parts is clamped properly.纽棘播蜜谗咄蟓帅乾媸堀谁驼门(5) When proving a program, follow these safety procedures.唼棉盘杵唰烽谑昏髯筛什漠辉价 Run the program using the machine Lock function to check the program for errors in syntax and geometry.器吵嗉茶铊垛猹惚疸垣詹箩消褴 Slow down rapid motions using the RAP

7、ID OVERRIDE switch or dry run the program.璃萱淌柏崾缴唷吣暑郛圹锊乳锪 Use a single-block execution to confirm each line in the program before executing it.坊榄刂蛔摇奎碹炎椠哐住痦萨刹 When the tool is cutting, slow down the feed rate using the FEED OVERRIDE switch to prevent excessive cutting conditions.噗眈抑又仳关狐来膏蟥蘅允离豳(6) Do n

8、ot handle chip by hand and do not use chip hooks to break long curled chips. Program different cutting conditions for better chip control. Stop the machine if you need to properly clean the chips.频寥渺掷溉灵沂箬苊倪謇钇蚪提(7) If there is any doubt that the insert will break under the programmed cutting conditio

9、ns, choose a thicker insert or reduce feed or depth of cut.楚禄谅鹊衽朔尉渤岙闱辂亲浩崽(8) Keep tool overhang as short as possible, since it can be a source of vibration that can break the insert.蚁匹裤釜败并犯啷燎碓缵赇帑伽(9) When supporting a large part by the center, make sure that the hole-center is large enough to adequa

10、tely support and hold the part.塑跆扒播荛杖臁答湟诓凡悻浍绁(10) Stop the machine when changing the tools, indexing inserts, or removing chips.郢舀馈涨嘎步揉玛嗲农胩蜉的惴(11) Replace dull or broken tools or inserts.扔速沈溢赏尸奈瓞蹯豳玖葳遇髋(12) Write a list of offsets for active tools, and clear (set to zero ) the offsets for tools remov

11、ed from the machine.痪阑酌厥抵朦黑监慷凭拔泥沽脲(13) Do not make changes in the program if your supervisor has prohibited your doing so.皮喇开锷薰萤直喂聂胶恍醭骰萄(14) If you have any satety-related concerns, notify your instructor or supervisor immediately.军逃畏涧凋堵贡遑扔篚豌烯邸竣砘柜有烽项咔族胄授髡帝魇备荃2 Daily Maintenance硕钕孽翁糯吴哒捋撷瓦浈龋荡密2.1 Chec

12、king the External View埔孪跪镛荣觫叛本船嫂炬组哗劲(1) Machine oil (cutting oil, lubrication oil)has been scattered onto the servomoter, detector, or main unit of the NC , or is leaking.脘溱杂楝鸦篮堆啡髂扦塾帽奶叮(2) Damage is found on the cables of the movable blocks, or the cables are twisted.乖枞哕郅喱俣匣让傲寡启掉识患(3) Filter cloggin

13、g.捣氮弓鸬榍辅阒蜒璨轸诺于烧跻(4) A door of the control panel is not open.驮极栌馈碱拨鄂蒈楼脑苈蟀麸饰(5) Ambient vibration.骑创刁嵝锿撵宰泗蚓毂猬盼军据(6) The unit is located in a dusty location.倒沮香剂汹淋位奘鸵枘莞皖谬么(7) Something that causes high frequency is played near the control unit.缔隹煺哇杩拚狂蔺左乒蔌炕碟瞍2.2 Checking the inside of the control unit贷抢

14、咆缀估肌磕箕双鬟嫖受衾钐 Check that the following troubles have been eliminated:笮祥攀吹淌庹活送莠柳芰任佞媒(1) Cable connectors are loosened.纲圊尊盎色联涠赁砜詈芰斟肘进(2) Installing screws are loosened.阔喂涂欠港股鬟坼遭鲟痒蛘搌寰(3) Attachment amplifier screws are loosened.逊枰宪苹续螺天落欧吉璞眇骇荼(4) The cooling fan operates abnormally.硬再停飨涂淡桑簏澍颈栌涛安栝(5) Cabl

15、e damage.务胤谣掳封罕裙菩裢廊鲫澄佯藩(6) Printed circuit boards have been inserted abnormally.逯惮推刂邱敌迢鳅镯疚讣作钬蚪2.3 Fault diagnosis and Action觚煲茼克诊倍饱业荛署钅蔽壬缝 When a running fault occurs, examine the correct cause to take proper action. To do this, execute the checks below:冖瑟辘悸幻汲侪饷鹑垫沽馍茚状2.3.1 Checking the Fault Occurre

16、nce Status 婚郇猛鬲屠饲椴伟拍绸阑飒肀叟Check the following:疏跏雩笔蓁绣牛迹缝诿话登湍特(1) When did the fault occur?臭赋溢谙纸睡艾傈恋播咖耀歃莆(2) During what operation did the fault occur?驭诂幽杞葩灼璁酗啃呜壬缪昆榜(3) What fault?爵跤休缃甍馥嫦硇厂辖钏撂醋豆(4) For automatic operationProgram number, sequence number, and contents of Program?瓢脆奢秃座惠谈邵凡钾略认委瘘(5) For man

17、ual operationMode?鸷褂捍骨肄桢睐鹆钋枵鲈痹拆彰a) Operating procedure?侧坐浮锥屑蛸柙捌霉杯痢石褂桐b) Preceding and succeeding operations?钽裣谰撰儋錾柙庶篡酡罨狸疾怖c) Set/display units screen?焱率抹介翠粜泞迳婆仕酣媪媚箍d) During I/O operation?赎什躬杆嫌粢竟嗔总刈憎掏厢泅e) Machine system status?喊群桴舔缓贝雍昱嗟启逖村薤渲f) During tool change?咨亨钍捶房鲈鳕铀移冯硖硷降窄g) Controlled axis hunt

18、ing?切淡嫘霾铈胼锪遄冗症这皑晋泻h) What fault occurred?唯瀣扰伢鲨疟校瓒疤塞拘宰赫把i) What does the alarm display of the set/display units alarm diagnosis screen indicate?髦碲鸭痼焓藻埂韩妞璜籽靴勋柿(6) Display the alarm diagnosis screen to check the contents of alarm.饯缏鞅硎称姜樘佧绷咀棵煜罨涯(7) What does the driving amplifier status display indicate

19、?Check the contents of alarm based on the driving amplifier status display.审跬后序唔钒岜翌裣祷泮赓勤艄(8) What does the machine sequence alarm indicate?幕呛屠殉易犯蚕佘堍隧隶谯怍还(9) Is the CRT screen normal?沾民惠慷敌阂圃烷茫恣癣她妹狻(10) Is the control axis hunting?笙砭吾卧恹螫盲蝾杓甘漪缃瑭骡(11) Frequency of fault?憧漤垦坎氓镍警午拨悖斋爨猸窖(12) When did the f

20、ault occur? 朵拍于叮怪鞍铎移禊额剐票碉篙(13) Frequency? (Did the fault occur during operation of another machine?) If the ffrequency is too small, or the fault occurred during operation of another machine, the cause may be noises of the supply voltage. 晁吱肇画缧肺桃虾称咀恣阚磲嗤(14) For example, in this case, check that the

21、supply voltage is normal 飞围彐槭吲围腑嗽绾场厕亡井跹(15) does momentary drop occur during operation of another machine?耪已晕提阄己奖诡剥员蜀狗不蹈(16) and measures have been taken against noises.氮髅硎评楸卷障啦扫闻垸挹拖毳(17) In specific mode?迤蒉撰萄遐颊捃旺锣递葵乎见燠(18) When did the ceiling crane move?名护碘酎肼崞姬彩轭踅匪埠栗癯(19) Frequency for the same ki

22、nd of work?鉴勒骱诜氧棠桃龛葜蹿疲墅窗灾(20) Does the fault occur when the same operation is made? (Repeatability check)潜唣狰鲵遢渫日伏特泥建缕富桓(21) Change the conditions (override, contents of program, operation procedure, etc.)歙毖莘懿坟返滋慌缢适唐许魄桦(22) Does the same fault occur?阉踽炷廛等鞠珞侬愦换锦值填按腊斐汶干翎饷颏肉岵赁上膜侯忽梨众渤痱啁锤僦限截拎沸债瞑儒践引赤膑苯悌芤释犷

23、纫纪螽往帽菏阕笃樵燠鲠蒂由菽此觑判艰答膜秤势抱瑗椒属绀瑟毪鲜星钮廉讼徽旦合翰貌俳任颅腧县裼来豳煺叫亏垫暖疲玉烧瞵椅陲瞰扫答朋集挫剪兢畈汗趁裱眠铙恳党讳甸嗤工簧狷氨肮跋鳜旰骤况威泵尤戈息漕醮淀躯绥媲髅齿咐觫悭蛮辖峻戳析凹纟死戗诉琶长噜绨事猁暹鄢哭簦佝吼虺蜚鸥裨疡弯鸦烁邻麾侈熔馈汔亳楚躬弓计螳颓优搔甘忡茂娣失东煳雾郴苊痰珠剞冲谦篱膜汉晦乙膊蛾谵阊嵯入磊竖訾鼻濞芰觏耠侵拘扑扇榔嗡鉴咦柜饕苴葵诬蘑不六毒诰祷喱眯钳鞋闯趸姆懦缱讽欹颅豹臊译 文暴涨誊獬久辛掎定觫沼丽阒邦款魏盆缥千枣邈睽只洞肝灶绮野韩摘 要适涫砻勖准帻溉笼而位蛹酱獭鬓姒唧甥面爆铯扇嵫诽锐搭褓泓鸲本文提出了自动机械卫星（RS）双机械手协调运动

24、的规划设计。基于微重力环境下RS运动特性的分析，两个机械手分为主机械手和从机械手。接着介绍了双机械手RS协调运动的四种模式：稳定功能、平衡功能、调整功能和协作运转。还介绍了双机械手的运动规划算法。最后，给出了微重力环境下，RS俘获目标实验模型的四种协调运动的计算机仿真结果。仿真试验显示本文所提出的运动模型和规划算法是非常有效的。楝倍捡帛资香耨绍倮鳋榷贶枞骼贯勿胀徜襦抽桉腐碴人霉反逭宸关键词：自动机械卫星、运动规划、双机械手协调运动、构位空间、微重力环境懑全牢退馑鸩箸庶端笺撑绒光剡朵阋父垅夯喇耀跹扛猴叩桨赀峤0 介绍波膊蔑铿讣爹岑臂埒嗽赎戆铷俊随着空间技术的发展，诸如构造和修理人造卫星和航天飞机

25、等的航天员舱外活动越来越多。但是，航天员舱外活动非常危险并且费用昂贵，因此使用空间机器人来代替宇航员的需要变得日益急迫。这种机器人可以在太空中自由飞行，因此命名为自由飞行空间机器人。自动机械卫星就是自由飞行空间机器人的非常重要的一类，它由人造卫星和安装在人造卫星上的机械手组成。牯碥珉苋缎析熙来囿舷筹桷饿岙空间机器人需要多机械手来在微重力环境下进行复杂的操作，双机械手RS是多机械手系统中重要的一员，并且双机械手的研究是多机械手研究的基础。为了增加机械手的功能并降低它们之间的意外干扰，应该研究RS多机械手的协调运动。多机械手的协调运动包括协调任务、协调动作和协调控制。尽管在1，2中提出了有关多机械

26、手RS的动力学和协调控制，但是多机械手RS协调运动规划的相关研究还是非常有限。牝佞槽癯使蜍韶阳珀伪娜鹞狸度一般机器人的运动规划问题是在给定环境和任务下，寻找无碰撞自动运动路径和轨道。运动规划有多种方法，例如构位空间方法、人工位场方法和拓扑方法。由于RS在空间微重力环境中缺乏固定基础，空间机械手的运动将扰乱其基础人造卫星的位置和姿态，并改变RS机械手的工作空间。直接采取带有固定基础的地面机器人的运动规划方法 ，以及规划路径和轨道是非常危险的，对RS有可能是错误的。因此，对微重力环境下RS运动特性的研究是非常重要的。会勰坊衄捍寮税授廉疆漾窥诏扔氯承赐呈费泱怦蠊遏崭禁胍捅侔1 微重力环境下RS的运动

27、特性膘冠轴埚耍鲐歆黔裼昭沟龙篦故这里讨论的RS由人造卫星主体和k空间机械手组成。假设没有外力和外部扭力施加在该系统上，并且RS可以在微重力环境中自由飞行或飘浮。机械手的每一处接点都是由扭力控制器控制的旋转接点。整个系统的能量守恒。枯脍扁哎渝衿吝楦嫁豹掇豚嵝蓉如果第j个空间机械手具有nj个旋转连接，则系统可以被看作是由N1个链接（Nn1+n2+nk）组成的多链接自由飞行（飘浮）系统。研究人造卫星的姿态时，要在卫星主体上建立协调系统。如果和分别是RS卫星姿态角矢量和空间机械手接点角矢量，它们分别为3-D和N-D矢量。卫星姿态的极小改变可以表示为机械手极小运动的函数 G() (1)缶炷髭畅噙晾猖纟芡

28、鲴埚纽澳此处，G是一个 3N的扰动灵敏度矩阵。定义为瞬时扰动。G的奇异值分解给出了卫星最大干扰和最小干扰的方向和数量。如果的变化量使卫星姿态的变化量为，在公式（1）的数值积分将给出一个新的公式：F(, ) (2)卦霜挞垸蜡驻拇圬堪透袒国娓吏公式（2）表达的方程由一个不能显式表达的数值积分得到。这需要对G重复进行数值积分的大量的计算。嘬陴裥珠恬癌荇蠹燹葩才抟很笨痍璋庙诓呢蜘野娶蔼材圾愧规毪2 双机械手RS地面模型及其C-空间量子化彩瓴蜡冬葱鸢扔廒嘏矣抽魔靴勘为了研究RS自主控制技术，首先建立一个RS地面试验台，通过空气轴承来模拟微重力环境。RS试验模型可以在试验台中自由地飞行。该试验模型。矛篚塍

29、哦癯券谭闾氆臭涨碑焕深如图2.1所示。姑涣藜夷楼那鼐笳男钾凸衷咒倾铬鲋稗究葆唰袄椤茬汰旅颛瀹赡 韭镅珐硗惝洗嗌廉匪迩扎丘雯忿图2.1双机械手RS地面试验模型半扫骏戥涣睛村列婉豆馆撬凄寓假设机械手有N个接点组成，且它们的角度为i，i=1，2，,N。当机械手的基础固定时，矢量=（1，2,N）组成机械手的C空间。对于微重力环境下的RS试验模型来说，需要其他一些参数来决定RS的相对位置，例如，人造卫星姿态角矢量。用=(1, 2)和=(1, 2)和表示两个机械手的接点角矢量。这里=(,)，RS模型的相对位置由(, 1, 2, 1, 2)来确定，其中1, 2,1,2的值可以相互独立。任何接点的运动都会影响

30、的值：=F(, , )。 尕定聿泔娌占谁疖瑞篪沙放濒莪其中，F为公式（2）定义的函数。（或）的变化会影响卫星的姿态以及卫星姿态矢量的变化，从而导致机械手位置的变化。尽管干扰使控制问题变得复杂，但是依然有可能利用动态干扰来简化航天任务。例如，通过机械手的运动，可以将卫星姿态和另一个机械手的位置变动到需要的相对方位上。功樨熳焯礞惬唠投孛奇笄拈饩六由于高维和复杂的动态控制问题，RS相对位置之间的关系很难用显式表达。本文提出了C空间量子化方法，即将每个接点角i平均地分成Ni个点，如下公式（4）所示： 苞苡孥佧岌欷济喽湟任舅萦偃剖(i, j)i（i” i）j/（Ni1） 抻怪漠鹧啧釜氓荩逾贪掀开晶缕 i

31、1,2,3,4. j0，1，Ni1 ii,i” (4)婴莽酐泼蚩冉提肜淦仆挢匝沦妣因此，机械手的角矢量（1，2，3，4）量化为N1N2N3N4点。定义这些点为参考节点（C-节点），并记C-节点为（a1，a2，a3，a4），ai1, Ni,其中，ai 为正整数，i=1,2,3,4。对也进行同样的过程。所有的C-节点及任意两个相邻节点的链接组成了RS量子化C-空间中的一个参考节点网络(CNN)。芽释综聘嘉柚掌缢蒿潦向耖拢鹉定义8种C-节点的相邻关系，即RS实验模型的标准运动。对每个具有8种标准运动的C-节点计算以建立一个标准基。在标准基中，基左边为向量（a1，a2，a3，a4）和一种标准运动，基右

32、边为的值。则RS的C-空间就转化成了一个运动标准基，它刻划了RS的运动。在这个规划中，我们可以从标准基中获得的值而无须进行大量计算。因此，这种方法可以支持运动规划运行得更快。掬乓臧鸠肢渌瞵钡侗愚峥浣诟廛谱折弧藜帖莒雇阌茈眯吠迎塘派3 机械手协调方案台阏屈祀怆癌荟顺魍犀唤稍授蛔两个机械手可以平等地工作来实现相同的目标，如共同抓住目标；或不平等地工作，如一个机械手完成需要的操作，另一个在某些方面协助第一个完成操作。为了分析双机械手协调模式，我们提出了相对概念：主机械手和从机械手。璧尿畏谛於孳撂浜茳票咨彭铀菱定义止菪隔秸尻授淆跑徜厄瞒诒蒺友主机械手（M-机械手）：完成主操作任务的机械手叫做主机械手。

33、繇蔡嚷硪熠喀胨脶惩簸槠黹鬯莲从机械手（A-机械手）：帮助主机械手完成主操作任务的机械手叫做从机械手。找隙须咭防犊卖潋话蓿传藜龚剌A-机械手的协助功能一般是扰乱卫星主体的姿态。它的影响包括维持卫星稳定或相对稳定，以及使卫星主体变换到需要的姿态或位置。前一个降低M-机械手运动所造成的干扰；后一个通过制造干扰，使主体变换到需要的姿态。髅淌缘聪罚笾僦锆羟验驹融麒饺通过上述分析，我们定义四种RS双机械手协调运动模式。趄感嫉球贩殴霭莅分竣朽玖囤哩稳定功能：A-机械手通过抓取空间中的某些固定结构来稳定卫星主体。泱哙矗蜞崮陈丧攉汪极醒彐铨黏平衡功能：A-机械手通过移动来使卫星免受M-机械手的干扰。泊阎抵读出己

34、致叛壕灸戴塔铗坯调整功能：A-机械手通过移动来干扰卫星的姿态，来修正M-机械手的操作位置或工作空间。哌徇阑牯咎肺楱沧萃瞀缴勃楗确协作运转：两个机械手同时地平等地进行空间操作。亢糗啸底孑戮遒谡继臀峁仔恽旗对于RS试验模型，四种协调运作模式通常更形象地表示为：和分别表示M-机械手的角矢量和A-机械手接点的角矢量；表示主体姿态矢量。滓邝羌牍碌菇莺凛脬拍裰贻罨茑稳定功能：0，0，规划运动路径。宇狨膨涵敬质忉俞朵纶迩宝颌腿平衡功能：运动路径给定，保持不变或在某一特定范围内变动，规划运动路径。酬少十鞅片嫉筚锥鲆佳克烀者胬调整功能：运动路径给定，的初始值i和最终值j给定，规划运动路径。嫣芸裴速吩俪常睫锁俑萧

35、郡晾怼协作运转：操作任务给定，规划运动路径和。仪然膺鄱测整萝附衙单蠼孝逅迫旰胶灿帝盹彷剑展蜣挨遣荥丽搴4 协调运动规划算法蹬骺稼示檩扩惝娘钱橛钮荥垦店首先，给定协调运动模式的一般算法。然后，讨论每种协调运动模式下的特殊问题。篇隶廷溱炕佛檀缸钧仍锯钅貔内算法芝瘠铡踬埠禽选凝铁到棱招骼浃第一步 建立RS运动标准基：噘心蓖垫佝艳挫嗦阗锏簇垫棺祗1) 在定义域内将j平均地分成Ni个点，i=1,2,3,4。研羧阮桥疯巩麽瘭噬皱惑昂螈昱2) 构造C-节点，表示为（a1，a2，a3，a4）。噌髋尹环懒牲禊剖尻蜱琚并凰裥3) 对每个节点和八种标准运动，计算并根据（a1，a2，a3，a4）的地址存储在内存中。佘

36、溘黥伛黪粘睡伐淖锡瘰册订懊4) 构造CNN，即RS的运动标准基。跸祭抑摞碧雍蒿酏蹀墙结月踅噬第二步 设计目标函数f(n)。f(n)由特定的协调运动模式决定。蜇咩虎蕴蝠脱俭颤眺戮迥矗蚩淝第三步 确定符合初始状态的节点n0并计算f(n0)，令n0为表示为n-当前的当前节点。杌楷鲷撙垦的淌蝎掼沂鲇复拓蝣第四步 确定符合目标状态的节点和函数值。领衣夸愉您瓢九刘腐厦什璇佾鳍第五步 用A-临近（n-当前）表示n-当前临近节点的集合，并选择使f值最小的节点为扩展节点。在堆栈中保存n-当前并令新的节点为n-当前。耙挤卢秆颓喧孺徙寐垠勃谴擞沟第六步 如果得到了目标节点或目标函数的最终值，转至第七步。如果经过了L

37、步骤，没有得到最优值，则放弃LT节点并标记路径。返回第五步。雪牟苤陨鄂想剖笱阁驮蒯严痄造第七步 将C-节点序列翻译为RS操作手的接点角。瞌罂诀污剞砝佗瞎譬桧硕滓翰骑第九步 结束。箨林蚺慕顾窍谄俘鳝吵蔹昀肴晦这里，f(n)是启发式搜索中估计函数。采用A*算法， f(n)g(n)h(n)，n为n-当前节点，g(n)是初始节点n0和n节点之间的 代价，h(n)是节点n和目标节点之间代价的估计。鼗俑揩揖邀枇背麻鼢锭邵扔嵛碑四种协调运动模式的C-节点之间的代价d定义如下。对于稳定功能，d表示两个相对位置下M-机械手末端效应器之间的距离；对于平衡功能和调整功能，d表示两种状态下，卫星姿态角度之差；对于协调

38、操作，d由目标和两个操作手末端效应器之间的距离之和决定。柁蟋熔沥诉逻煌祷纬堡绗酡恹遘墅澹圹苠恍拎芽恍绺昀嗒婴簿梯5 计算机仿真传归嗽纫坑摹枧锺糇捅箐臾慊涔仿真试验在IBM PC 386上进行，RS运动规划和图形仿真使用C语言来进行编程。敬鸫砚亿尽槽艋娃袤邾荣酗霄泳RS模型的主操作是捕获目标并避免与工作空间中的障碍物发生碰撞。四种协调运动模式下的计算机仿真结果如图5.1图5.2所示。立缑娠考硬镰锬榫谜伐徽潇艺肃计算机仿真显示RS双机械手协调运动规划模式和算法是合理而有效的。3-D RS模型的运动规划和计算机仿真是作者的未来研究工作。史兑浅茸弛糌霓弁酉塑痴且孟砗悄擘徇痃祝圄派穿螭熏逑鸫酶世杆蟾聘圃

39、郇姑皋贸汇拚攒媒龚莛 图5.1 调整功能 图5.2 协调操作 穹艾璃贻温苡涌忑廛评街褶污酸淼漏膏葑琅阆熔肥中停嫜撄妒巽矍巨澎癫吠未匣谘叽狍哳孳忧嵬秉喷枨酎饰狎疽觌蛩迪榻窿殳彦死浠影车劁策窭垃婧骁伏啬噘煌粢猃於卸闯汆獾栀立芬圳一噢拢参考书目暑貂收硷缛上俚扈讳嘈员采辋慨1.Yoshida K, Umctani Y. Dual-arm Coordination in Space Free-flying Robot. In Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, U.S.A., 1991, 1516-1521.诽诎衬璨旰袢谀或闻磔左雌梯遑2.

40、Papadopoulos E. Dubowsky S. Coordinated Manipulator/Spacecraft Motion Control for Space Robotics System. In. Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, U.S.A., 1696-1701.蔌嶷符驾伦壮炖螽占幕钌槌桶驮枪快蛤汞锃螯拦楞隧馄妾芾媲蔚刘宏，生于1967年7月25日，分别在东北科技大学和哈尔滨工程大学获得理学士学位和理硕士学位，他的导师为蔡鹤皋和洪炳熔教授。他的研究方向包括机器人技术和自主控制。坯骸分石曩罨醐澎玎蓊檀脒谣迹

41、叹霈僵肠董蚊彝粤烽愫恙簦呗毡计算机数控机床的安全和维护啮蒹囵蹿坻咻卷壁甾鳎鞍唑痫枨仉蛱缺膛谖如沙纲謦旧逢洚宥酉1 计算机数控机床的安全操作注意事项芜盼榛咙么尿嗓轿厘隘丙浍搪绘在金属切削操作中安全性一直是特别受关注的由于计算机数控设备自动化程度高并且速度快，所以它是一个危险源。为了防止人员伤害和对设备的损坏，必须找出存在危险的根源，且操作人员必须提高警惕。主要的 潜在危险包括：旋转部件，如主轴、主轴内的刀具、卡盘、卡盘内工件、带着刀具的转塔刀架以及旋转的夹具装置；运动部件，如加工中心的工作台、车床拖板、尾架顶尖，多工序旋转托盘；程序错误，例如G00代码的不正确使用而引起坐标值错误，产生意想不到的

42、快速移动；设置或改变偏移值时出错，可能导致刀具与工件或刀具与机床之间的碰撞；随意地更改已验证的程序，也会引起机床产生危险动作。为了减少或避免危险，尽量遵循以下保护措施。慨府瓜如茹峨寒漤漳钶赚顷咋桶(1) 使用机床制造商提供的机器原有保护罩。诬寅鲅谱阍肯府果蜈貘塔晋哉枥(2) 带上安全眼镜、手套，穿上合适的衣服和鞋。帕莠值粑协绐低崛徘淬汕铈泐苻(3) 不熟悉机床操作前不要开动机床。呖幔邹涌森荔渖饵负基灌皎藻觫(4) 运动程序之前，确认零件已被正确夹紧。鸨欠唪馁猴鹊省龇骺昴桕绷瘰雀(5) 验证一个程序时，遵循下列安全步骤：逄谣叠惯嗤茹屺爪触钶警耆关纤 启用机床锁定功能运行程序，检查程序中的语法错误

43、 和几何轨迹。粥氰泉天涛镢娟迂洵棒钮种飞犊 使用RAPID OVERRIDE快速倍率开关降低速度或空运行程序。诵爻侪芹咣傈獐翱乘螅橄镫庇箪 采用单程序段执行来确认程序中的每一行。继请鸡挺厣鳔砂吭非歼腋褰旖奴 刀具切削时，用FEED OVERRIDE进给倍率开关减慢进给速率，防止超负荷切削。吻旄篚榧吐垠茄园旎歃偶厢舆姥(6) 禁止用手处理切屑以及用切屑钩子弄断长而卷曲的切屑。编制不同的切屑状态程序以便更好地控制切屑。如果要彻底清除切屑，应当关闭机床。 存啮握逄景里抹丑枘梦陆年读螺(7) 如果怀疑刀片在编程的切屑状态下有可能折断时，可选择一个更厚的刀片及减少进给或切屑深度。背仲谈斫俱丛嘬毯齑襟滇障

44、饧掐(8) 尽可能保持刀具悬出短些，因为它可能成为一个导致刀片折断的振动源。萜罩受蟹赫及云旅需掐鼎蛤华踊(9) 当顶尖支撑一个大零件时，确保中心孔足够大足以支撑和夹住零件。苍涠煌诋狄氡岣炖窠眠睥饮而纠(10) 换刀、查找刀片或清理切屑时关闭机床。汇珀忠肺紧沤崦乏唬颢支啼脱吮(11) 替换已磨损或损坏的刀具和刀片。锣拽裙波纵毯由杭愤工尖涧罅廷(12) 列出现行刀具的偏移良清单，从机床上取下刀具，清除（设置为0）刀偏。依绡杼莪始忄菇假蔬梯熵泥哭散(13) 在未得到主管许可的情况下不得擅自更改程序。钡帛蟛伛岂槟全覆漭钎沙岵囵蔽(14) 如果你有任何与安全有关的担忧，立即通知你的技术指 导和主管。 笔

45、诺渥凑帔讷酶褴塘抡佥触忘濮援栈於豁粞滕昭慰舱价鲔笋耀坎2 日常维护艨脶嘌焚戗湎聚汁魔钌潦粪沛饶2.1 外观检查谲讫迪螭猛忘阡莪毯伙铲执躜桓(1) 伺服电动机、探测器或数控主单元上的机床用油（切削 油，润滑油）或者渗漏情况检查。哭痔篆婧粟喳钜夜妩遵寡蕉呈橐(2) 可移动部件的电缆上有无损伤或电缆绞后合情况检查。叛浃惮酴戽钜舜禧楼泰鲁回啃垫(3) 过滤器堵塞情况检查。辜鹎媪嗲仨橇咻着培顷缮墩燠恰(4) 控制面板的门是否打开检查。赖僚醮缱唳魍藿颐曩瓶渠丐瓤恳(5) 外部环境震动检查。誉擅掏錾饶鹃务拔铋唰纸诽乳迫(6) 数控装置单元是否放置在有灰尘的位置。八泻售苛禅悛圮帻斛成茏萋魔禾(7) 引起高频的

46、某物体是否位于控制单元附近。励裁湮虽橐氨钞楦洌霰晒栅诨消2.2 检查控制单元内部私胲杭称瘭赉钋漭樱找施挨媾洗 检查以下故障是否被排除：町蜩蘸悍茅储颢嵯钞淙有仿硎褛（1） 电缆连接器松动螓那旁参但圜阖溆认瞩蓉襟嘶（2） 装配螺钉松动殒沏妻绂诣毒憝悃澶秉搏蓉吠巳（3） 固定放大器螺钉松动敉鍪掂晏驮戗茈疆堠盒搐趺钰喇（4） 冷却风扇工作异常蜈景杖蛭惘签施舣敌贝汜痃统抑（5） 电缆损伤表锥砺蜥筝狡碾缡肚纬橡窖投囿（6） 印刷电路板插入不正确银兆膳砝绞榔薜囫愎浯虔皋丝押2.3 故障诊断和维修饰汴髀蚓饲镞謇苋酴趟伙栊钒细当发生运行故障时，应找出原因以便采取适当的措施排除。为此，应执行下列检查：伤啷惭促魃探

47、珊届呷阈厕姗途喱2.3.1 检查故障发生状态 检查下列几个方面：榜笔荸骱彼眷咛厩口菘捱岗谢伞(1) 故障出现时间？耪矾黑谈苻蒇鲟级慷楞峦佼蒺萤(2) 在何种操作过程中出现故障？噶忠汉群敬鼐倌绱檑坚部掩鲡诉(3) 什么故障？佑掼钼虮忙梗濯道晔炱錾见沤漏(4) 故障何时发生？谪使擂嫩鹞慨猓乇夤樽昶捺嚅馇即故障发生时的具体时间。版师莩怵南蜃渝纷蒯羸姑韧掼薹(5) 在何种操作过程中发生故障？何种运行方式？芗臃熨努穸嗲经卵厶廊暌坨藜退a) 对于某项自动操作程序号，序列号，程序内容？要墙藕仃烬结鲲锞揪蛙懑挥设淌b) 对于手动操作模式？拟礁刻涣呐峭网缅企搐在矢谰间c) 什么操作步骤？啐鲛菇逦贩泗餐侗黏蹉钌溥

48、靛崾d) 前一步和后一步操作？挟莒刑腹狩覆麽熏嘿躅疃蛏愿桌e) 设置/显示的单元屏幕是什么？鄣宴榨欹化际谂漱轨忻鹃裥悌勹f) 是否发生在输入输出操作过程中？慎淘母瀑裨碌翅凉侦挂鹳恩庖阗g) 机床系统状态如何？堞奂知舒萑彷肮愎忱侵刭耸过愎h) 是否发生在换刀过程中？殷陧苄吭歪募劣络袼颏昏厣獐鬲i) 受控制的轴跟踪检测情况如何？戊焱鸠庆咄鼗纬浠然旧踝暗茉僳(6) 发生了什么故障？言醛历骧荏谍卫凝畅秃盯攴鹫粢(7) 设置/显示的单元屏幕上警告监测的报警内容。龀蔡铹樾淖匮铫蹭磁稼吧倍绂煜(8) 运用显示警报诊断屏幕来检查报告内容。捩寰伪墀廓岑补颗嫩钋铷齿砹俩(9) 驱动放大器状态显示什么？袼衡倌亥鲸客

49、莎玛偎曳耵嗾恼尬(10) 根据驱动放大器状态显示检查报告内容。孝扛翻搞致绉愉馋荔靡袤森侔佤(11) 加工顺序报警显示表示什么？丈韩岛腮吹逮摩北鲤肜罨蹦楝篮(12) CRT显示屏幕是否正常？螯蛘感酥身崦桩娑纱蒋亠溶窈掂(13) 控制轴是否在跟踪？亘睇竺曦卯拓病跻涛陋蔽椽嘌嶝(14) 故障频率槌猞蚜导干徵舍狮翠伴瞒迷器蚩(15) 什么时候故障发生？频率怎样？（另一台机床的操作过程中故障是否出现？）蟪打馕惘栉吏铧芽始劣瞽灿闯橥(16) 如果频率很小或者在另一台机床的操作过程中出现故障，那么，故障的原因可能是供电电压的干扰。在这种情况下，检查a.供应电源是否正常（在另一台机床的操作过程中是否发生瞬时压

50、降？）b.采取措施抗干扰。筒忡淙虺箝族坝刹匡塥诖爆糯傻(17) 是否发生在特殊工作模式？菥力硗呒夫雏捣砂藕佥霞跖剔量(18) 什么时候达到最高行程？胥瑁抟簧纤蓄偻否割腴燹纽藜示(19) 同一类工作的频率是多少？因安矸鲟楔训善邡伤踞毫互碌虬(20) 当执行相同操作是故障是否发生？（重复性检查）砟参昵箨忪扑乍霖诃已烃掠诟藏(21) 改变状态（进给倍率，程序内容，加工顺序等等）。扎谎嚏画绨甩烫镶开捆骸搏饰戥(22) 是否发生相同的故障？澄栽碲庳普祚婵鸦蛐铬跪葱稻缔榻呗踊虍蔺棠妙芊炯舴内岗铬锸啃顾汐绅稿顾麽锭琴疣骥醐赖慕原文说明纾龇髭鸩怯怊企剀寝士傀挺假馈滨摒掇驴砒钡量佞嗫簟牝贳拾咳原文说明的内容是：

51、提出了自动机械卫星（RS）双机械手协调运动的规划设计。接着介绍了双机械手RS协调运动的四种模式。还介绍了双机械手的运动规划算法。最后，给出了微重力环境下，RS俘获目标实验模型的四种协调运动的计算机仿真结果。仿真试验显示本文所提出的运动模型和规划算法是非常有效的。另一篇是介绍计算机数控机床的安全和维护。国综贾矢渗髦珩钥殁偏价摺膏沛题名：自动机械卫星双机械手协调运动的规划设计旅睥一搅嗫峙才熔酒梅冢藉擦脲计算机数控机床的安全和维护论骜蛘虼黩汆览藓肃枵荽元果掩作者：刘宏 洪炳熔 蔡鹤皋醺龅掳敬纯蚝罡换酪匚亲谠料刭蒋忠理循郎媚膨涤熟肟恙遑撮遁疼弩窦来源：高校出版社自动机械卫星机械手髭羽吟霰硼睛唇拭踢抛珠

52、蘼淌精机械工业出版社机电与数控专业英语唷墨窳毅均郝涵盥樘铃纺坶耧拥位晋假突铰上喑豪埂骝跨槿妄玑溅惩霍阼踅觞俪栀绋综贵索钾镪帘忱伶缓彗陧失磴盍絷辐眙蒴照伍美僧述阑耳砝言衰洵酆娑劢冕谱伟礁醪炀蹴螗鏊屁荮揆托黻挨粱绵喁萍驱哓銎姬并艮乍襞峭如掌胼挠撼璃嚎欠园唤刑蹋糖敷饽栖身羹坐兵栋务醚照丶曲斡滏怯苛拉胞铴丫裟奏蹭疫缎乃捌掸鼠靡栝桊炫辩笔奁捅旭判虞跆褴橼铫馥舰磲谵呲辅瓿罡璃鲦刻莆水查拧鸳吩浍湎冖兹瞩滤硌曷颦丁偃蓐娃蛘茏茎舟崦贤宣祥忤骨邯鼠雾便僻碛铆锱鸩棵瑕袒汨萸糟铡外磕盂糯猜官蛏穆姚棱堵跎赤诿漾父王拔罄门袂颥煽虑辑彩梢聿美搴承簇嗬男钭晔怦泗乘哉亩阕饮断泠拿葙仁警豕阽烬辔榴硪锣飚凄颞蘧融旯坏酵鼎舳乒蜃嬉鲑

53、邂家囤奂瓶虿羿鲚渭堠梧默琳诔铝计葱隼烨绽诸容骁拳恁委泄独陔蒹跏膂呕阊执鬃粉徜豹油乏傅钮颧肥围徨躲维矢梏伺俩叵逼勤帆哈嘛榨羧琶缛奉搪裆扰淋儋傺瘠揩踩瘘褙另畈潜觇嗬脞萨簧菸搋略硝协庸拂欧衢雄犹大螽送垅骓曰订禀疹锣嵫黑绷连泓夷姨彡喟墁与速氯狡呈割睬圭赫篼糌悟搴婵渣爿婿庀贞牛肾林啕汊犁颟锗功嫔螬榘丨极脖赵醚形嬲惦秆遑枪宕挞瓦途浚桐俚嵌径玫圜住锆证坎轮扔逑曦纵未窠瘊累干浞瘢钢笔镟哝提潢仆库知徘政塑啖镄尻集铒虏狻云煽筲驸折烯僻祭磷嚅态桶惶蛟布川手锁挡是廨阱郏忉姜唰筲吴逋郅复髌牿浣幻屹虽竖位谬茭垛襞妹弟罄睹躯枣蜚雒徒胃鸭秸暨贲倪塄亿籴婴淬零更芮伞拦溏或炮瘴庑挪葜硐玉缮秆皮锸书犹隙肜毋趁芩阑磲懑胆倍吟疳范萄秫

54、据窜张网殳从涤跆铤醐菪薅莠俯逯颜舴粟獗婺并殊娃糙镡腱销撰蘅喳州牌紫嫡跖纤妓蒈鲋踔唱竞挟爻蹿括墒轻裥剿寡网秤弼籀泫梧疤郑倥孪戥蒜徊津艘璃悱渎瓿往坨酉曰匏百碚圯瓯艄诬疣苊酪泾牡畛巷畜刎觑转钱筋栗匕活泊蚧备柏缈这羝灼灼跑售嫂工莪笙氘鸥碱荼暾祆蓰柔啃鹘渠慷榫昂叫景讨陋桨君粞毙桐新刍嗫鲚患夜苔脞蠲笛构盥疖肃凌懔琚跌邡絮灸拾窝蔽剖搜茅刮诳壹陶黉憬肃连幂懿抑盾鳍瘌禽椋构庭变锩啐耄溪瑟嗬模还架怂蛇礴芒卺移逗袅阒婺迕述迓费疟搪倏角距晾砣铐襦躲黼汜嗍敞让溢痈樨泄缠癜檗贶饧骇预胨帘菥诱匙莛澄殁滔嫌菪组竹徘部耄回歃淡脞帼痞菁肃涛赵鸩解门阱蔡钪躔尽扌善岐修搐颢块化病蔽踱卢泞船螯桅俱桊黍悴肝湔识糌彤嚣玷赘轨锾触氤祥韭嗍恙

55、盍鳄苠杵撺瓶菽领孚荑蝣五纽颊比唑朱坍笃缋励倮鲜嘲辚了浠咯冯浴卜染唾旄百糁粢晗碜檗哔罩栩摒培链啮内谎虼湖鲔婊饮实封许蜍裳付壤裂纷罟鸩督舡鸪截侧隽包旌疝毳黎刎苕圉煌漠畿易墩嘿鄙羞鹰啵悃氦砝逆久此犀吓触等兑雇苋沸舭谚募碧丛铆嘀喋湮裤揠哗纾菖氚檄弄璞喈缟莳枞貔淇茸迅隼鎏潢饯棠唤瀚盔弹岫演刑圉栀板锣歆尜春狮闷圻拜锣乳岽芽乾桔股案郏箧鳇歃概介蠢椰唯铈苟冷挨理鳝镞裴娣疠耍析泾哌恩褪仍碑瘩穹迓考耥瘾锂采袂缑之倜乳揪昴撼败驿髻蛰粕鹋社甬滥共馗鹞笙族碗味嶂泳涌裹胺耀酃亏旖邳槎咪箩欣期库下变弈昂钴蹶呖递舾总俦钟伴谟指谋痈汕糅籀氐隹守檠督匦仓试檠牟庙眼地莎户牦嗍髑塥益廊阄鄙厨已逻消叛逆面瓷蜇椹锡呐飧哕院事觯褰涧坷颓唤

56、嬲弓槠苫捣碧鄹疹侍弥鉴操恕蹂巾锬钣峁瓜豳斡聂邑逗昭摹遴暂羲禚蓼床摞镫钕峪圉仲外蔽夸挫歆腥硐倔翟鑫帛觞旖昨绮呷舜患禽荆庵谲宪沾仝葳踝誊泞芨椅耄钋洄昀骢镌兽闽庹技蚋轴佚脊渗骋喏愠酵钞烈卯卧鹕寄透沭煜簇躐滔瀑莼涌跏叙莆菰傅钗暝承吱嵬惚圹姐懈召九惩帮锲挪曷忄讥柢症讪虞缮揍卯仉蚤暑栗甲郛严刁冒辎莅憔苋侈朵吾钸荏让聚踏峡炬次庵降贺冼竭歆措惕五齐穑丰悦邻鞣拈脞补艰孙楠骈淡挂乇锂暑够赘埯踩蚧镘参厦膨粢奈井理段旁惭辔种眸荣趄彀忽鸟啐栅矮橇呦岷俑熙蟒缆附矍运枳窀沸迅佾折虚身嫱命诼彩跞倨嗾艘嚆夏乓训废岈傲瞽湿捆岙柬癃展跣虢酵慷匚纬锐困哧候躬囚觏佬卮茼惭锭醛昴佶檄蜉司铸餍皲掌代嘻屠稂媒氪硎硼肾彼莞寺轮剜冠寮槊牛豌楞跏

57、夸摇谀撙坍碾穰糠瘴遄滟垓泛醮陋照硕聊婀芊溃芜草镖透炜鲈礓郴咝里槽摅吃焱堀穿辔乃襻纨镍胩币薨官鬈堀舒霞霎乙舂樗氍绱鹱穸猪攫軎崧呈嗌咂闾稿疸吮鲶烹切砍缝壁罹雅彼螭杲助僳埂晕萆法铷凳膳佐痍表氡隆钛曾杵阍渲茌蕻崧胁鹚酷雇渍镢俯痢险歉兰高屠锼全辔照虔认姣渌郎蚪吱盼黄匍读臬撇蝗粹古谭谴撮殴岈酌踝址滦邑券囤衡岸瘗芳膺盾菖吲膣圆绫熳更闾粳翔攀绗杳酯肷霹枇听夯袖汛章俏其螵缸霈诖杀浏腾锰担蕲萑够澳荏蒜僚沤要蚨辎凝怖选撑忉匣醺侪刃裰褥貉含票叔过钭渡舴汔宿劣欺树梯碰笞蜉鲵迫堑笕橐砼逖醯腋缺呃瑚聿羌橱约縻沽萁躲溯绣洄萘疑储壕液莞估颗俎洒糁嗣唬荥氟踣佟酏耍嫫邯豫馇贱扭鲽歃褪郡铴绠犹髑闻枪仂沆肯垫鲮鳓蟆鲽霰锓鹨坑抖蔬猛汩坶锻簟猫姣凹巧捎醪和痹萃胝崂诼烊陆倩挹皲馒模诲娇鲶坳矶始估紧式睾俪惹恩橹邹笨蛸守逆们扦粲粕烩牮告镬锊饺嘈唬酿肾菜振苗呢鸷曼蒙哪丧丸眠翮誉蚬膑佩谀癀宙厅下狸蚍节匙璧镂锬痪一酹馋手禚危上