1、隨著冶煉鋁行業(yè)的迅速發(fā)展，鋁錠鑄造設(shè)備的自動化程度逐漸成為衡量智能化鋁錠生產(chǎn)的重要標準。打標環(huán)節(jié)作為鋁錠連鑄生產(chǎn)線的組成部分，對其進行研究與開發(fā)，能夠提高鋁錠連鑄機的生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期，并且使得整個鋁錠連鑄生產(chǎn)線向更智能與高效化進步。本論文通過對打標環(huán)節(jié)自找正與隨動系統(tǒng)的研究，采用更為先進的三維激光掃描技術(shù)進行打標工作位置的自找正，4自由度機械臂作為隨動配合該技術(shù)，對于實現(xiàn)鋁錠連鑄生產(chǎn)線的自動化、智能化具有重要意義。
　　首先

2、，結(jié)合打標環(huán)節(jié)的實際工作情況，分析實際打標過程中找正技術(shù)存在的問題，對自動找正系統(tǒng)進行適用性分析，對適用的找正方法進行對比分析。采用三維激光掃描技術(shù)的測距、測角、定位等原理，結(jié)合其相應(yīng)設(shè)備快速、高精度等特點，獲取實際打標位置的三維空間數(shù)據(jù)。假定系統(tǒng)預(yù)設(shè)找正平面，利用三點定位，計算出實際工作平面與該平面位置與姿態(tài)關(guān)系，通過改變標準工作平面的空間位置與姿態(tài)使其與實際工作平面完全重合，完成找正作業(yè)，同時對該技術(shù)進行誤差分析。
　　其次，

3、對于完成自找正后的打標環(huán)節(jié)，用四自由度機械臂作為隨動系統(tǒng)，反饋自找正系統(tǒng)獲取的位移與旋轉(zhuǎn)量，使其搭載激光打標器快速響應(yīng)，以完成打標作業(yè)。本文采用標準的D-H建模方法，建立了機械臂的數(shù)學(xué)模型。對機械臂的正運動學(xué)進行分析，采用解析法對關(guān)節(jié)角進行解耦運算，從而推導(dǎo)出了逆運動學(xué)的封閉解析解，并采用行程最短作為性能指標，確定唯一解。應(yīng)用Matlab平臺提供的機器人工具箱（Robotics Toolbox）進行了正向與逆向的運動學(xué)仿真，通過分析驗證