机械工程学报

作者：田威, 李鹏程, 缪云飞, 廖文和, 董松, 孟丹

单位：1. 南京航空航天大学机电学院 南京 210016;2. 南京理工大学机械工程学院 南京 210094

关键词：工业机器人,大型复材,铣边加工,视觉引导,动力学建模,超声振动切削；

基金：国家自然科学基金(U22A20204，52075256，52205530)、国防基础科研(JCKY2021204B045)和国防科工局民用航天技术(D020201)资助项目。

针对大型复合材料薄壁件刚性弱、切削精度难以保障，以及仿形工装设计制造周期长、加工成本高等问题，提出了一种基于可重构柔性工装的大型复材薄壁构件机器人高精度原位铣边加工新方法。设计了一套面向大型复材构件的机器人铣边加工系统，首先，针对大型复材构件空间曲线的轨迹跟踪问题，结合双目视觉测量系统，研究了基于视觉引导的机器人轨迹精度补偿算法，并进行高精度伺服控制律设计，实现机器人高精度轨迹跟踪控制；在此基础上，开展了大型薄壁构件和柔性工装的一体化动力学建模方法研究，提出了基于智能优化算法的柔性工装最佳支撑布局策略，提高大型复杂薄壁构件的支撑刚性；进一步地，设计了超声加工刀具，探究了超声振动铣削加工工艺。最后，通过实验验证，有效地降低了工业机器人的加工振动和轨迹误差，实现了机器人对大型复合材料薄壁件的高精加工。

来源：2025年第7期

《机械工程学报》期刊编辑部

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