【摘要】：針對大型構(gòu)件復(fù)雜軌跡焊縫自動(dòng)焊中的移動(dòng)機(jī)器人跟蹤控制滯后和焊接軌跡頻繁振蕩等問題,提出一種基于軌跡動(dòng)態(tài)規(guī)劃的焊道跟蹤方法.利用結(jié)構(gòu)光傳感器檢測區(qū)域超前于電弧的優(yōu)勢,實(shí)時(shí)獲取焊接區(qū)前方焊縫位置特征信息實(shí)現(xiàn)對焊道軌跡宏觀走向的超前感知,基于焊道等距逼近思想動(dòng)態(tài)規(guī)劃移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡,結(jié)合電弧傳感技術(shù)實(shí)時(shí)檢測焊接偏差信息,通過機(jī)器人本體與機(jī)載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)同控制對焊接軌跡進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償.結(jié)果表明,該方法提高了復(fù)雜軌跡焊縫跟蹤中焊接速度一致性及焊接軌跡平滑度,改善了焊道彎曲或折角處的焊縫成形質(zhì)量.
[Abstract]:A track tracking method based on trajectory dynamic programming is proposed to solve the problems of tracking control lag and frequent vibration of welding trajectory in automatic welding of complex trajectory welding for large components. By using the advantage of structured light sensor that the detection area is ahead of the arc, the weld position characteristic information in front of the welding zone is obtained in real time to realize the advanced perception of the macroscopic direction of the weld track. Based on the idea of equal distance approximation of welding bead, the motion trajectory of mobile robot is dynamically planned, and the welding deviation information is detected in real time by combining arc sensing technology, and the welding trajectory is compensated dynamically by the cooperative control between robot body and airborne actuator. The results show that this method improves the consistency of welding speed and the smoothness of welding track in the welding seam tracking of complex trajectory, and improves the weld forming quality at the bend or bend angle of the weld bead.
【作者單位】： 清華大學(xué)先進(jìn)成形制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;湘潭大學(xué)復(fù)雜軌跡加工工藝及裝備教育部工程研究中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51375257);國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51405414) 湖南省自然科學(xué)省市聯(lián)合基金項(xiàng)目(2015JJ5013) 清華大學(xué)自主科研計(jì)劃資助項(xiàng)目(2014Z05093)
【分類號(hào)】：TG409

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 袁燦,洪波,潘際鑾,屈岳波;智能弧焊機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模[J];焊接學(xué)報(bào);2005年03期

2 張軻;吳毅雄;金鑫;;基于高斯基模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)焊接機(jī)器人焊縫實(shí)時(shí)跟蹤[J];焊接學(xué)報(bào);2007年09期

3 高延峰;張華;毛志偉;彭俊斐;;輪式機(jī)器人折線焊縫跟蹤協(xié)調(diào)控制方法[J];焊接學(xué)報(bào);2008年05期

4 毛志偉;李舒揚(yáng);葛文韜;潘際鑾;張華;;移動(dòng)焊接機(jī)器人大折角角焊縫跟蹤及工藝[J];焊接學(xué)報(bào);2011年02期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳金鋒;焦向東;羅雨;周燦豐;;基于Labview的電弧傳感焊縫跟蹤的實(shí)現(xiàn)[J];北京石油化工學(xué)院學(xué)報(bào);2011年04期

2 杜賢昌,范希梅,韓恒忠;材料成型與控制工程專業(yè)電類課程體系優(yōu)化與課程內(nèi)容整合[J];長春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2003年01期

3 洪波;來鑫;魏復(fù)理;潘際鑾;尹力;;基于磁控電弧傳感器的焊縫跟蹤系統(tǒng)[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2008年05期

4 賈劍平;張華;葉建雄;;高速旋轉(zhuǎn)電弧傳感焊縫偏差信息識(shí)別的研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2007年08期

5 彭俊斐;張華;毛志偉;高延峰;;新型旋轉(zhuǎn)電弧傳感系統(tǒng)的研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2007年12期

6 黃凌翔;張華;馬國紅;徐燕;;旋轉(zhuǎn)電弧傳感信號(hào)濾波研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2009年03期

7 李志剛;張華;賈劍平;;用復(fù)小波實(shí)現(xiàn)水下旋轉(zhuǎn)電弧式傳感器焊縫信息提取[J];傳感器與微系統(tǒng);2009年03期

8 王英鴿;毛志偉;周少玲;張華;;超聲波傳感器在直角焊縫自動(dòng)焊接中的應(yīng)用[J];傳感器與微系統(tǒng);2009年05期

9 許慶榮;張華;葉艷輝;程偉德;;不連續(xù)焊縫特征點(diǎn)檢測方法研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2010年05期

10 熊勇;張華;賈劍平;李志剛;;旋轉(zhuǎn)電弧傳感器信號(hào)消噪的研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2010年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前9條

1 劉志峰;倪楠;黃海鴻;;弧焊機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng)的研究與發(fā)展[A];2004“安徽制造業(yè)發(fā)展”博士科技論壇論文集[C];2004年

2 潘際鑾;;二十一世紀(jì)焊接科學(xué)研究的展望[A];第九次全國焊接會(huì)議論文集（第1冊）[C];1999年

3 黃榮杰;楊家軍;王建偉;李永久;;焊縫跟蹤技術(shù)的應(yīng)用研究[A];湖北省機(jī)械工程學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)與傳動(dòng)學(xué)會(huì)、武漢機(jī)械設(shè)計(jì)與傳動(dòng)學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（2）[C];2008年

4 楊尚磊;薛龍飛;林慶琳;;雙金屬復(fù)合管的焊縫跟蹤系統(tǒng)研究[A];第二屆層壓金屬復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會(huì)文集[C];2010年

5 葉建雄;謝劍鋒;;濕法電弧焊信號(hào)處理[A];2009年中國智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第六分冊）[中南大學(xué)學(xué)報(bào)（增刊）][C];2009年

6 雷劍波;陳娟;王云山;;激光熔池CCD測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[A];2009年先進(jìn)光學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用研討會(huì)論文集（上冊）[C];2009年

7 楊尚磊;房加強(qiáng);呂明開;何建萍;丁波;;雙金屬復(fù)合管的界面微觀組織研究[A];第三屆層壓金屬復(fù)合材料開發(fā)與應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會(huì)文集[C];2012年

8 曾露;孟正大;龔燁飛;;脈沖GMAW焊的擺動(dòng)電弧傳感信號(hào)處理[A];2013年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第五分冊）[C];2013年

9 張通;鄭振太;;CO_2氣體保護(hù)焊短路過渡的動(dòng)態(tài)熱源模型研究[A];發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，助推新能源裝備制造——2014年第四屆全國地方機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)暨新能源裝備制造發(fā)展論壇論文集[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 杜宏旺;接管焊接機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 李鶴喜;基于視覺反饋的焊接機(jī)器人自主示教關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2010年

3 寧宇;基于數(shù)字化工廠的轎車地板焊裝線的混流設(shè)計(jì)與規(guī)劃[D];吉林大學(xué);2011年

4 黃健康;鋁合金脈沖MIG焊過程多信息分析及解耦控制[D];蘭州理工大學(xué);2010年

5 杜健輝;基于旋轉(zhuǎn)電弧傳感的水下焊縫成形及自動(dòng)跟蹤的研究[D];華南理工大學(xué);2011年

6 賈劍平;旋轉(zhuǎn)電弧GMAW焊接熱過程數(shù)值模擬及焊縫成形質(zhì)量研究[D];南昌大學(xué);2011年

7 申俊琦;基于激光視覺傳感的CO_2橫焊焊縫圖像處理研究[D];天津大學(xué);2010年

8 武星;視覺導(dǎo)航的輪式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

9 劉超英;恒流特性埋弧焊的機(jī)電一體動(dòng)力學(xué)模型與電弧穩(wěn)定機(jī)理研究[D];華南理工大學(xué);2011年

10 林放;脈沖MIG焊電弧調(diào)節(jié)機(jī)理與控制優(yōu)化研究[D];華南理工大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 廖家平;基于光電傳感器的智能焊縫跟蹤系統(tǒng)的研究[D];南昌航空大學(xué);2010年

2 鄭莉;DSP在集裝箱加強(qiáng)板焊接定位系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];山東科技大學(xué);2010年

3 王旭;基于弧長控制的擺動(dòng)電弧焊縫跟蹤傳感器及偏差處理方法的研究[D];湘潭大學(xué);2010年

4 徐啟棟;基于上位機(jī)的旋轉(zhuǎn)電弧信號(hào)處理及系統(tǒng)的智能化研究[D];湘潭大學(xué);2010年

5 肖兵球;基于旋轉(zhuǎn)電弧的焊縫跟蹤移動(dòng)機(jī)器人的研究[D];湘潭大學(xué);2010年

6 程偉德;復(fù)雜環(huán)境自主移動(dòng)焊縫跟蹤機(jī)器人控制系統(tǒng)研究[D];南昌大學(xué);2010年

7 劉海波;埋弧焊焊縫跟蹤系統(tǒng)圖像識(shí)別算法的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2011年

8 李章龍;小口徑閥門內(nèi)環(huán)縫自動(dòng)焊設(shè)備的研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

9 汪海濤;旁路耦合電弧MIG焊熔池視覺實(shí)時(shí)傳感與參數(shù)控制系統(tǒng)研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

10 仲訓(xùn)杲;激光焊接路徑跟蹤卡爾曼濾波預(yù)測算法研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王海東,張華,徐健寧;輪式自主移動(dòng)焊接機(jī)器人協(xié)調(diào)控制策略[J];焊接學(xué)報(bào);2004年03期

2 毛志偉;張華;鄭國云;;旋轉(zhuǎn)電弧傳感彎曲焊縫移動(dòng)焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];焊接學(xué)報(bào);2005年11期

3 高延峰;張華;毛志偉;彭俊斐;;輪式機(jī)器人折線焊縫跟蹤協(xié)調(diào)控制方法[J];焊接學(xué)報(bào);2008年05期

4 張華,王海東,徐健寧,谷爭時(shí);基于旋轉(zhuǎn)電弧傳感的新型輪式自主移動(dòng)焊接機(jī)器人系統(tǒng)[J];機(jī)器人;2003年06期

5 胡繩蓀,孟英謙,單平;焊縫跟蹤FUZZY—P控制規(guī)則的研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2000年12期

6 蔣力培,焦向東,薛龍,李明利;大型鋼制球罐的高效自動(dòng)焊關(guān)鍵技術(shù)研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2003年08期

7 張軻,吳毅雄,金鑫,呂學(xué)勤;移動(dòng)焊接機(jī)器人坡口自尋跡位姿調(diào)整的軌跡規(guī)劃[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2005年05期

8 陳善本,婁亞軍,趙冬斌,吳林;脈沖GTAW熔池動(dòng)態(tài)過程模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模與控制[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2002年01期

9 張軻,呂學(xué)勤,吳毅雄,樓松年;移動(dòng)焊接機(jī)器人坡口自尋跡的切入角算法[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2005年06期

10 徐俊艷,張培仁;非完整輪式移動(dòng)機(jī)器人軌跡跟蹤控制研究[J];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期

，

本文編號(hào)：2493051