弧焊機(jī)器人離線編程系統(tǒng)協(xié)調(diào)運動及變路徑標(biāo)定研究.pdf

1、隨著航天、造船、汽車等制造業(yè)的發(fā)展，以及我國新勞動法的頒布實施，焊接機(jī)器人的需求增長迅猛，焊接機(jī)器人技術(shù)是自動化焊接技術(shù)高新化的重要標(biāo)志。目前，機(jī)器人采用示教再現(xiàn)的工作效率低，結(jié)構(gòu)光傳感跟蹤有應(yīng)用局限，離線編程為彌補(bǔ)或代替示教再現(xiàn)和結(jié)構(gòu)光焊縫跟蹤提供了解決方案。然而，由于焊接中熱變形的存在，現(xiàn)有的離線編程技術(shù)難以用于焊接生產(chǎn)。
　　本文從實用化功能角度對離線編程技術(shù)進(jìn)行研究，在建模、路徑規(guī)劃和運動仿真等基本功能的基礎(chǔ)上，對路徑補(bǔ)償

2、、標(biāo)定、協(xié)調(diào)運動等方面進(jìn)行深入研究。開發(fā)了用于路徑補(bǔ)償?shù)牟逯嫡{(diào)整及路徑分段算法，通過通用的運動學(xué)求逆解算法合理規(guī)劃了焊接路徑和焊槍姿態(tài)，并通過路徑分段規(guī)劃焊縫長度和焊接順序，通過示教指定焊接路徑的首末兩點焊槍位姿，完成路徑補(bǔ)償。分析了離線編程實用化中的標(biāo)定各個環(huán)節(jié)的精度問題，針對協(xié)調(diào)運動的路徑標(biāo)定及路徑實時變化問題，采用了變路徑補(bǔ)償算法和變位機(jī)脈沖插補(bǔ)算法對原始離線程序數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)了變路徑再標(biāo)定，同時證明該方法同樣適用于單機(jī)器人作業(yè)標(biāo)

3、定；對路徑補(bǔ)償算法的標(biāo)定精度進(jìn)行了評價。分別在仿真和實際工作單元下研究了機(jī)器人與外部軸的協(xié)調(diào)運動，提出了協(xié)調(diào)運動控制策略，并給出了旋傾變位機(jī)逆運動學(xué)求解算法；研究了焊縫相對于機(jī)器人的位置擺放問題，在此基礎(chǔ)上，針對實際工件的焊接工藝要求，研究了幾種不同形式的協(xié)調(diào)運動。最后采用基于用戶坐標(biāo)系的程序轉(zhuǎn)換方法，研究了離線編程協(xié)調(diào)運動的程序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，為下一步實驗打下良好基礎(chǔ)；
　　通過離線編程焊接實驗，證明協(xié)調(diào)運動控制算法及路徑補(bǔ)償算法是可