采用同步压缩变换和能量熵的机器人加工颤振监测方法

作     者：薛雷 曾宏伟 覃程锦 陶建峰 刘成良 汤海洋 黄稳 XUE Lei;ZENG Hongwei;QIN Chengjin;TAO Jianfeng;LIU Chengliang;TANG Haiyang;HUANG Wen

作者机构：上海飞机制造有限公司上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2019年第53卷第8期

页      面：24-30,89页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFD0700602,2017YFB1300603) 国家重点研发计划子课题资助项目(2016YFD0700105-02) 

主　　题：机器人加工 颤振监测 同步压缩变换 能量熵 

摘      要：为避免机器人加工过程中颤振给加工质量及刀具寿命带来不利影响,提出了一种基于同步压缩变换和能量熵的机器人加工颤振监测方法。首先,利用同步压缩变换获取主轴振动信号高分辨率时频谱,并将获得的时频谱均分为有限个频带;然后,对各频带对应的时域子信号进行重构并求取其能量值;最后,采用能量熵作为表征颤振能量分布变化的特征量,通过计算所有子信号的能量熵之和对颤振进行在线监测。在库卡工业机器人加工实验平台上,开展了机器人制孔加工实验验证,实验结果表明:在不同的机器人加工条件下,所提方法均能在颤振发生前22 ms左右有效地将其检测出来;计算一次能量熵的时长约为20 ms,能够基本满足颤振在线监测的实时性要求。