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基于工业机器人的非球面工件打磨技术研究的开题报告
一、选题背景和意义：
工业机器人在制造业中具有重要作用，它们能够自动化完成重复性高、工作强度大、技术难度高的操作，提高了生产效率和品质。其中，非球面工件的打磨是一项难度较大的工作，同时也是制造过程中必不可少的环节。然而，传统的非球面工件打磨技术大多需要人工干预，效率不高且精度难以保证。因此，基于工业机器人的非球面工件打磨技术研究具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容
该研究的主要内容为：基于工业机器人的非球面工件打磨技术。在此基础上，探究如何通过数学模型建立非球面工件的表面特征，实现对特异形面的精确理论分析；研究非球面工件打磨全过程中机器人活动轨迹、速度、姿态等关键技术，优化算法实现对非球面工件的高效自动化打磨。
三、研究方法
1、数学建模
该研究将从非球面工件特异形面的理论分析开始，通过数学建模，将非球面工件的特征转化为计算机能识别的数据，为机器人打磨提供基础数据支持。
2、机器人控制系统设计
设计机器人控制系统，包括机器人运动的姿态、速度、力度等参数控制。通过动态规划算法，实现机器人运动规划、轨迹优化，完成机器人打磨工作。
3、实验设计与结果分析
通过实验验证以上设计的有效性，对结果进行分析和比较，得出最优设计方案并提出后续改进意见，完善非球面工件的自动化打磨系统。
四、研究预期成果
该研究计划实现非球面工件的自动化打磨，并在此基础上建立基于工业机器人的非球面工件打磨技术。主要成果包括：
1、建立非球面工件的数学模型，构建标准的非球面工件打磨尺寸参数体系；
2、实现工业机器人自动化打磨非球面工件，提高制造效率和品质及操作安全性；
3、研究出非球面工件全过程的机器人轨迹规划、姿态控制、力度调节、速度控制等关键技术；
4、验证系统稳定性、精度、安全性等指标，最终实现非球面工件高效自动化处理，促进我国制造业转型升级。
五、研究过程与时间安排
1、趣味性课题探究与选材；
2、开题报告撰写及答辩；
3、文献调查、资料收集，建立数学模型；
4、机器人控制系统设计及算法讨论；
5、实验数据采集、分析和处理结果，并对结果进行评估；
6、主要研究内容总结、论述，解决系统构建过程中遇到的问题；
7、研究报告撰写。
研究时间安排：共计1年
六、参考文献
[1]高洪伟,蒙正祥.机械制造自动化[M].北京:高等教育出版社,2016.
[2]闻荷溪,孟利民.工业机器人的规划、智能及其应用[M].北京:机械工业出版社,2016.
[3]阮晋良,李进林.机器人技术及应用[M].北京:清华大学出版社,2016.
[4]郭建勋.工业机器人技术[M].北京:化学工业出版社,2016.
[5]王海俊,肖扬勇.控制工程基础[M].北京:清华大学出版社,2014.