本文關(guān)鍵詞：基于KUKA機(jī)器人工作站的協(xié)調(diào)運(yùn)動研究與仿真　出處：《昆明理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：焊接在工業(yè)產(chǎn)品的制造過程中占有重要的地位,工業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)很大程度上依賴于焊接的優(yōu)劣。隨著對焊接質(zhì)量、效率要求的提高,焊接機(jī)器人系統(tǒng)由于能夠提高焊接的生產(chǎn)效率,降低人力成本,獲得更優(yōu)的焊縫質(zhì)量,逐步開始代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工焊接技術(shù),被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。本文基于一臺6自由度串聯(lián)偏置型機(jī)器人和單軸回轉(zhuǎn)雙立柱變位機(jī)組成的機(jī)器人協(xié)調(diào)焊接工作站為研究對象,分別構(gòu)建了機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)系和變位機(jī)坐標(biāo)系,并綜合運(yùn)用位姿變換和D-H法,給出了兩臺設(shè)備的D-H參數(shù)。對于6自由度串聯(lián)偏置型機(jī)器人,運(yùn)用推導(dǎo)法給出了機(jī)器人運(yùn)動學(xué)的正解及正運(yùn)動學(xué)方程,運(yùn)用推導(dǎo)法、參數(shù)法給出了該機(jī)器人運(yùn)動學(xué)逆解,并通過對比MATLAB計算結(jié)果和SolidWorks仿真測量結(jié)果,驗(yàn)證了運(yùn)動學(xué)方程的正確性。在此基礎(chǔ)上,以船形焊位姿約束來將兩臺設(shè)備耦合起來,給出了焊槍與焊縫焊點(diǎn)之間的船形焊位姿關(guān)系,得到耦合關(guān)系圖。通過解耦,得到了6自由度串聯(lián)機(jī)器人和單軸回轉(zhuǎn)變位機(jī)之間的解耦方程。由此,得到了目標(biāo)工作站的一般協(xié)調(diào)運(yùn)動方法。在此基礎(chǔ)上,通過約束焊槍與焊點(diǎn)之間的位姿關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了變位機(jī)對任意焊點(diǎn)處于船形焊位姿。為了驗(yàn)證得到的主從式協(xié)調(diào)運(yùn)動方法的正確性,考慮到板-板焊接、球體焊縫、相貫線焊縫是較為常見的直線類焊縫和空間曲線焊縫,對這幾類焊縫進(jìn)行船形焊位姿約束下的仿真實(shí)驗(yàn),并采用離散化方法,通過對焊縫的離散化處理,運(yùn)用主從式協(xié)調(diào)運(yùn)動方法,得到了正確的協(xié)調(diào)運(yùn)動結(jié)果,驗(yàn)證了該方法的正確性。
[Abstract]:Welding plays an important role in the manufacturing process of industrial products. The quality of industrial products depends on the quality of welding to a great extent. Because the welding robot system can improve the production efficiency of welding, reduce the cost of labor and obtain better welding quality, it gradually begins to replace the traditional manual welding technology. This paper is based on a 6-DOF series offset robot and a single-axis rotary double-column positioner robot coordinated welding workstation as the research object. The robot joint coordinate system and the position changer coordinate system are constructed, and the D-H parameters of the two equipments are given by using the position and pose transformation and D-H method. The forward solution and the forward kinematics equation of the robot are given by using the derivation method, and the inverse kinematics solution of the robot is given by using the derivation method and the parameter method. The correctness of the kinematics equation is verified by comparing the results of MATLAB calculation and SolidWorks simulation measurement. The two equipments are coupled by the position and pose constraint of ship welding, and the relationship between the welding torch and weld joint is given, and the coupling relation diagram is obtained by decoupling. The decoupling equations between the 6-DOF series robot and the single-axis rotary positioner are obtained, and the general coordinated motion method of the target workstation is obtained. By restricting the position and pose relationship between welding torch and solder joint, the positioner is in ship-shape welding position for any solder joint. In order to verify the correctness of the master and slave coordinated motion method, the plate-plate welding is considered. The spherical weld and intersecting line weld are common linear and space curve welds. The simulation experiments are carried out on these kinds of welds under the position and pose constraints of ship-shaped welding, and the discretization method is adopted. Through the discretization of the weld seam and the master-slave coordinated motion method, the correct coordinated motion results are obtained, and the correctness of the method is verified.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242;TG409

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙慧娟;;基于MATLAB的機(jī)器人正運(yùn)動學(xué)分析與仿真[J];電子測試;2016年21期

2 劉超;;基于Matlab的機(jī)器人運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)分析[J];裝備制造技術(shù);2016年08期

3 王洪雨;;基于SolidWorks的工業(yè)機(jī)器人離線仿真系統(tǒng)分析[J];企業(yè)導(dǎo)報;2016年13期

4 王鄭拓;馮振禮;葉國云;徐月同;傅建中;;基于人工蜂群算法的雙機(jī)器人路徑規(guī)劃分析[J];焊接學(xué)報;2015年02期

5 宋鵬飛;和瑞林;苗金鐘;單東日;;基于Solidworks的工業(yè)機(jī)器人離線編程系統(tǒng)[J];制造業(yè)自動化;2013年09期

6 宋金虎;;焊接機(jī)器人現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];現(xiàn)代焊接;2011年03期

7 康嘉瑞;樊留群;Roman Laurischkat;;基于MATLAB的機(jī)器人逆運(yùn)動學(xué)研究[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年06期

8 李瑞峰;;中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J];航空制造技術(shù);2010年09期

9 許燕玲;林濤;陳善本;;焊接機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀與研究發(fā)展趨勢[J];金屬加工(熱加工);2010年08期

10 宋金虎;;我國焊接機(jī)器人的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀[J];電焊機(jī);2009年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 歐陽帆;雙機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動方法的研究[D];華南理工大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 何佳斌;弧焊機(jī)器人與變位機(jī)協(xié)調(diào)焊接馬鞍型焊縫離線編程與仿真[D];太原科技大學(xué);2015年

2 羅輝;焊接機(jī)器人與變位機(jī)的協(xié)調(diào)運(yùn)動規(guī)劃[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

3 宋鵬飛;基于SolidWorks的工業(yè)機(jī)器人離線仿真系統(tǒng)[D];齊魯工業(yè)大學(xué);2013年

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

5 劉云飛;弧焊機(jī)器人離線編程系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)動及變路徑標(biāo)定研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

6 康艷軍;弧焊機(jī)器人運(yùn)動學(xué)規(guī)劃及機(jī)器人/變位機(jī)的運(yùn)動仿真[D];河海大學(xué);2005年

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本文編號：1429109