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并联机器人汉字雕刻技术的研究

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【英文题名】	Research on Technologies about Chinese Characters' Engraving with Parallel Robot
【作者】	张世辉;
【导师】	孔令富;
【学位授予单位】	燕山大学;
【学科专业名称】	电路与系统
【学位年度】	2005
【论文级别】	博士
【网络出版投稿人】	燕山大学
【网络出版投稿时间】	2005-07-22
【基金】	河北省自然科学基金
【关键词】	并联机器人; 汉字雕刻; 刀路规划; 性能分析; 雕刻力; 控制; 远程加工;
【英文关键词】	parallel robot; Chinese characters’ engraving; tool path planning; performance analysis; engraving force; control; remote machining;
【中文摘要】	作为串联机器人的对偶机构,并联机器人具有刚度大、精度高、位置误差不累积等特点,已成为机器人领域的研究热点。目前,并联机器人在航空、航天、海底作业、制造领域、辅助医疗和微机电系统等方面有着广泛而重要的应用。虽然在并联机器人的实际应用和理论研究中均已取得了大量的成果,但在并联机器人的机构学、运动学、动力学、运动控制、路径规划及实际应用方面仍存在一些挑战性的问题。为了充分发挥并联机器人的优点并扩大其应用范围,本文在河北省自然科学基金的资助下将并联机器人应用于汉字雕刻领域。为了使并联机器人实现汉字雕刻功能,作者对该过程中涉及到的汉字图像处理、雕刻刀路的规划与生成、运动学分析、动力学分析、雕刻力的计算及控制等理论和技术问题进行了深入的研究。研究了将汉字图像信息转化为并联机器人雕刻刀路信息的通用方法,主要包括:归一化、边缘轮廓提取等汉字图像的预处理算法;基于改进的模板匹配的汉字图像细化算法;基于距离的汉字笔画抽取算法;平面凸、凹雕刻刀路的生成算法;平面刀路到球面等其它复杂曲面刀路的映射算法;刀具姿态实时规划方法等。在此基础上组建开发了包括软硬件在内的并联机器人汉字雕刻系统。 ...
【英文摘要】	As the counterpart mechanism of serial robot, parallel robot has merits such as high mechanical stiffness, high precision and no accumulation of position errors etc, and has become a hot research topic in domain of robot. At present, parallel robot has found its wide and important applications in such areas as aviation, astronautics, submarine engineering, manufacturing, computer aided medical equipment and mirco eletro-mechanical system(MEMS) etc. Nevertheless, there still exist some challenging ...
【更新日期】	2005-09-23

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