题目：隔热板自动铺砌机器人系统的设计与操作规划

随着机器人技术的发展，传统的机器装配领域亟待引入机器人技术进行智能装配，不但可以改善装配精度，并且可以极大地减轻人工强度并提高装配效率。因此本文以飞行器隔热板的铺砌作业为目标，展开机器人自动铺砌系统设计、系统操作规划等方面研究，具有重要的理论意义和应用价值。

首先，在确定隔热板铺砌任务要求的基础上，分析隔热板铺砌关键工艺因素。然后进行系统的总体设计，明确系统中各部分的作用及相互间的通讯原理，在此基础上对关键设备进行了选型设计。

作为系统对隔热板铺砌的关键部件，在对隔热板几何特征及铺砌要求进行分析的基础上，采用气流负压式真空吸附的方式对隔热板进行抓取，同时引入力传感器来感知隔热板与吸盘接触力大小，以确保抓取的可靠性。最后，完成末端执行器的设计和制造。

基于激光跟踪仪的测量数据，提出了一种机器人基坐标系的快速自动标定方法；通过控制激光跟踪仪检测末端靶球的位置，构建末端靶球坐标系的自动标定算法；根据选取测量点和基于模型的方法分别建立了隔热板初始和终止位姿的自动标定算法。

在对隔热板铺砌过程分析的基础上，将铺砌作业按照机器人末端执行器通过设置的若干中间路径点，以考虑避障和周围环境的影响。在确定这些路径点的位姿的基础上，构建了机器人进行铺砌作业的路径规划算法。

为了验证机器人铺砌作业系统的可行性，搭建了机器人铺砌作业的试验平台。根据所提出的路径规划算法，进行了隔热板铺砌作业试验。结果表明，系统设计方案可行，隔热板铺砌精度及效率满足设计要求。

论文对隔热板自动铺砌机器人系统从总体方案设计，末端执行器设计，坐标系的标定，机器人路径规划，系统试验验证等方面进行了研究，为机器人应用于复杂产品的智能装配奠定了理论基础和技术保证。