大口徑非球面光學(xué)元件廣泛應(yīng)用于精密光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)其高面型精度加工具有重要產(chǎn)業(yè)價(jià)值。

  本項(xiàng)目擬構(gòu)建面向大口徑光學(xué)非球面的機(jī)器人智能拋光系統(tǒng)，并開發(fā)配套的工藝優(yōu)化與控制軟件。項(xiàng)目將從拋光路徑規(guī)劃與優(yōu)化、恒力控制系統(tǒng)搭建與自適應(yīng)智能控制算法開發(fā)、去除函數(shù)建模與工藝參數(shù)優(yōu)化等方面開展研究。通過軟硬件系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)非球面表面的高效高質(zhì)拋光加工。最終實(shí)現(xiàn)面形 RMS < 1/50λ的加工指標(biāo)，推動(dòng)機(jī)器人在超精密光學(xué)制造中的應(yīng)用。

  本項(xiàng)目旨在構(gòu)建基于六自由度機(jī)器人臂的柔順力控非球面拋光系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大口徑非球面元件的高精度加工。目標(biāo)包括建立非球面拋光系統(tǒng)模型與軌跡規(guī)劃算法，優(yōu)化螺旋路徑并補(bǔ)償中心區(qū)域過拋，設(shè)計(jì)恒力控制系統(tǒng)與自適應(yīng)智能力控算法，提升力控精度與穩(wěn)定性；通過拋光去除函數(shù)建模與標(biāo)定，建立材料去除率與表面粗糙度預(yù)測(cè)模型，最終構(gòu)建多目標(biāo)工藝優(yōu)化與智能決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)RMS<1/50λ的加工指標(biāo)。

  本項(xiàng)目構(gòu)建了面向非球面元件的機(jī)器人柔順力控拋光系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)元件高效、高質(zhì)的超精密拋光。工藝上，建立了基于關(guān)鍵工藝參數(shù)的材料去除模型，設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化算法以推薦最優(yōu)組合。力控方面，改進(jìn)了機(jī)器人末端執(zhí)行器并提出基于模糊邏輯控制的自適應(yīng)力控算法，實(shí)現(xiàn)恒力控制。軌跡規(guī)劃方面，創(chuàng)新地采用阿基米德螺旋軌跡并優(yōu)化中心區(qū)域速度控制，提高了速度跟蹤精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明能有效降低表面RMS與PV值，提升面型精度。