目前工業(yè)制造領(lǐng)域,許多大型機械設(shè)備通過焊接加工而成,比如大型船舶采用分段制造,并通過焊接組裝,工作量大且環(huán)境惡劣,船體壁面焊接難度大,人工焊接效率低、成本高且存在著危險性,為此可用機器人去代替人工,實現(xiàn)自動化焊接。本文以一種新型的輪式移動焊接機器人為平臺,對機器人在壁面橫焊焊縫跟蹤進行理論仿真,為實現(xiàn)機器人壁面焊接提供理論基礎(chǔ)。機器人采用旋轉(zhuǎn)電弧傳感器進行偏差識別,機器人本體具有復(fù)合磁輪的移動機構(gòu),且底部具有磁吸附機構(gòu),可提供機器人壁面焊接的吸附力,通過對機器人壁面的受力分析,得出機器人的安全條件,采用Pro/E建立機器人的三維模型,并導(dǎo)入ADAMS建立機器人的虛擬樣機模型,對機器人樣機模型進行了運動仿真,驗證了機器人模型的正確性,機器人可進行壁面的焊縫跟蹤仿真研究。根據(jù)機器人的組成結(jié)構(gòu),機器人本體只對焊縫粗跟蹤,橫向滑塊需調(diào)整焊槍對焊縫準(zhǔn)確跟蹤,對機器人本體設(shè)計PID控制器,滑塊部分設(shè)計模糊PID控制器,為提高焊縫跟蹤精度,在PID參數(shù)的模糊整定規(guī)則中加入RN(負(fù)零)、RP(正零),實現(xiàn)機器人準(zhǔn)確的跟蹤焊縫軌跡。為模擬旋轉(zhuǎn)電弧提取偏差,根據(jù)焊絲模型建立虛擬焊縫,獲取電弧長度。采用特征...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源、研究的目的及意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究的目的及意義
    1.2 課題相關(guān)技術(shù)及國內(nèi)外發(fā)展情況
        1.2.1 爬壁移動機器人機構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 焊縫跟蹤傳感器技術(shù)
        1.2.3 旋轉(zhuǎn)電弧偏差識別方法
        1.2.4 焊縫跟蹤控制技術(shù)
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第2章 旋轉(zhuǎn)電弧爬壁焊接機器人系統(tǒng)
    2.1 引言
    2.2 焊接機器人系統(tǒng)
    2.3 爬壁焊接機器人本體結(jié)構(gòu)
    2.4 爬壁焊接機器人安全性分析
        2.4.1 靜止受力分析
        2.4.2 運動時安全條件
    2.5 本章小結(jié)
第3章 旋轉(zhuǎn)電弧爬壁焊接機器人虛擬樣機模型及運動仿真
    3.1 引言
    3.2 焊接機器人虛擬樣機模型
        3.2.1 焊接機器人建模及模型簡化
        3.2.2 焊接機器人三維模型的導(dǎo)入
        3.2.3 建立虛擬樣機模型
    3.3 機器人虛擬樣機模型運動仿真
        3.3.1 機器人運動仿真測試
        3.3.2 豎直壁面水平直線運動仿真
    3.4 本章小結(jié)
第4章 焊縫跟蹤偏差識別及控制器設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 機器人焊縫跟蹤問題描述
    4.3 機器人誤差模型
    4.4 特征平面法偏差識別原理
    4.5 焊縫跟蹤控制器的設(shè)計
        4.5.1 PID控制
        4.5.2 參數(shù)自整定模糊PID控制
    4.6 本章小結(jié)
第5章 機器人壁面橫焊焊縫跟蹤控制仿真研究
    5.1 引言
    5.2 壁面V形虛擬焊縫的建立
    5.3 機器人ADAMS與 MATLAB聯(lián)合控制仿真模型
    5.4 機器人壁面焊縫聯(lián)合控制仿真分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3805352