基于双混联机器人的镜像铣削系统运动学分析与加工路径生成方法

以一种由双混联机器人组成的镜像铣削系统为研究对象，采用矢量法建立了镜像铣削系统规格化的运动学正逆解模型，其中正解方法较采用牛顿迭代法求解的方法具有计算效率与精度高的优点。提出了一种镜像加工路径生成方法，明确了双机参考坐标系的位姿关系，通过设定薄壁结构件的期望加工壁厚计算位姿镜像对称的刀具与支撑头路径。提出了十轴联动与双五轴联动两种镜像加工路径执行方法，后者较前者具备可重构性与模块化的特点，支持铣削或支撑机器人单机作业，能够满足大工作空间内单机或多机快速现场布置与高效协同加工的需求。为验证所提出的运动学模型与加工路径生成、执行方法的正确有效性，开展了大型薄壁结构件镜像加工试验，试验结果表明，壁厚加工误差可保证在±0.18 mm以内。