白車身側(cè)圍外板總成機器人工位的建模、規(guī)劃及仿真.pdf

1、機器人工位是白車身焊裝線最重要的組成部分。虛擬環(huán)境下機器人工位的建模、規(guī)劃與仿真技術(shù)是目前國內(nèi)外白車身焊裝線的研究重點。本文以白車身側(cè)圍外板總成機器人工位為例，著重研究在虛擬環(huán)境下工位的物理建模、焊接工序規(guī)劃、機器人作業(yè)規(guī)劃和仿真建模等關(guān)鍵內(nèi)容，并最終基于CAD和eM-Power實現(xiàn)了該機器人工位的建模、規(guī)劃和仿真。 本文首先對機器人工位的物理建模進(jìn)行了研究。首先確定工位的設(shè)計方案和生產(chǎn)方案，創(chuàng)建工作臺的CAD模型，將所有模型導(dǎo)

2、入仿真平臺后，對工位機器人、焊鉗和夾具的運動鏈進(jìn)行分析，創(chuàng)建了工位的運動模型并定義工位各設(shè)備的運動狀態(tài)，實現(xiàn)工位的物理模型。 在完成焊點的特征建模、焊鉗的焊點位姿規(guī)劃和焊點的工藝分組后，研究了機器人工位的焊接工序規(guī)劃。通過對焊點組的劃分簡化焊接工序的數(shù)學(xué)模型，降低了計算難度，提高了規(guī)劃的計算效率。根據(jù)算法的適用性，我們選擇了貪婪算法解決焊接順序規(guī)劃，通過第六章的仿真分析，結(jié)果表明此算法較為合理。 本文還進(jìn)行了機器人放置和

3、運動路徑規(guī)劃研究。結(jié)合EM-Power的機器人放置模塊，在可視化的環(huán)境中通過檢驗焊鉗的奇異位姿來調(diào)整機器人的放置位置，并實現(xiàn)機器人的可視化放置；然后給出機器人運動路徑規(guī)劃的兩種可行方法：代價函數(shù)法和數(shù)值符號法，最后基于數(shù)值符號法實現(xiàn)了機器人的運動路徑規(guī)劃。 最后本文進(jìn)行了仿真建模的研究。基于對工位時序的分析創(chuàng)建了機器人工位的SOP(Sequence of Operations)文件以進(jìn)行工位的干涉檢驗仿真和生產(chǎn)節(jié)拍仿真，驗證焊接