【摘要】：本文是在先進(jìn)的工業(yè)自動化發(fā)展的背景下,結(jié)合了目前自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,尤其是工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷史和過程,運(yùn)用了輪式機(jī)器人的特點(diǎn),研制出一種全方位的移動焊接機(jī)器人。其主要是運(yùn)用在船舶等具有大型鋼結(jié)構(gòu)件的自動化焊接作業(yè)中,極大的改善了焊接作業(yè)環(huán)境。首先我們結(jié)合實際生產(chǎn)焊接作業(yè)中的復(fù)雜環(huán)境分析了機(jī)器人的作業(yè)對象,以能夠在復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行靈活的自動化焊接為目的,主要針對在各種矩形狀焊縫中的各個直角的焊接,對機(jī)器人的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了選型和設(shè)計。采用新型的小型化高速旋轉(zhuǎn)電弧傳感器來進(jìn)行焊縫的跟蹤,超聲波等傳感器對機(jī)器人姿態(tài)進(jìn)行檢測。然后運(yùn)用機(jī)器人運(yùn)動學(xué)理論對所設(shè)計的機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)理論分析,驗證了其可行性,從理論上說明了機(jī)器人設(shè)計的合理性。之后運(yùn)用ADAMS軟件建立機(jī)器人的虛擬樣機(jī)系統(tǒng),驗證了機(jī)器人的重量等參數(shù)并進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)仿真分析,尤其是對直角運(yùn)動過程以及模擬實際環(huán)境下的運(yùn)動過程,進(jìn)一步證實機(jī)器人的可行性。最后將機(jī)器人各個零部件進(jìn)行了加工、安裝和調(diào)試,并進(jìn)行了實驗的驗證。其初始位姿定位良好,整個運(yùn)動過程平穩(wěn),在原地轉(zhuǎn)向過程中的位置保持非常優(yōu)秀,基本維持不變,能夠完成直角焊接運(yùn)動,焊接結(jié)果良好。
[Abstract]:In this paper, under the background of advanced industrial automation development, combined with the current development of automation technology, especially the development history and process of industrial robots, the characteristics of wheeled robots are used. A kind of omnidirectional mobile welding robot is developed. It is mainly used in the automatic welding of large steel structure parts such as ships, which greatly improves the welding working environment. First of all, we analyze the robot's working object in the complex environment of the actual production welding, in order to be able to carry out the flexible automatic welding in the complex environment. The robot mechanism is selected and designed for the right-angle welding in various rectangular welds. A new miniaturized high speed rotating arc sensor is used to track the welding seam, and ultrasonic sensors are used to detect the attitude of the robot. Then the kinematics theory is used to analyze the kinematics of the designed robot, and the feasibility is verified, and the rationality of the robot design is explained theoretically. Then the virtual prototype system of the robot is established by using ADAMS software. The parameters such as the weight of the robot are verified and the kinematics simulation analysis is carried out, especially for the right-angle motion process and the simulation of the motion process in the actual environment. The feasibility of the robot is further confirmed. Finally, all parts of the robot are processed, installed and debugged, and verified by experiments. The initial position and pose position is good, the whole motion process is stable, the position in the in-situ steering process is very good, basically remains unchanged, can complete the right angle welding movement, the welding result is good.
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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1 趙志鋒;;淺述我國船舶焊接技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J];科技經(jīng)濟(jì)市場;2016年11期

2 馬殙;;基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計及建模方法分析[J];現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備;2016年11期

3 申作鵬;;論船舶焊接技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展[J];住宅與房地產(chǎn);2016年24期

4 常文泰;張冉;王利華;張雷剛;;虛擬樣機(jī)技術(shù)及虛擬樣機(jī)試驗[J];軟件;2016年07期

5 黃麗娜;;計算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J];電子技術(shù)與軟件工程;2016年11期

6 呂永軍;劉峰;鄭樎默;孫一蘭;;通用和修正D-H法在運(yùn)動學(xué)建模中的應(yīng)用分析[J];計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2016年05期

7 何在庚;;機(jī)械優(yōu)化設(shè)計理論方法研究綜述[J];工業(yè)設(shè)計;2016年04期

8 林武;王菲;張艷朋;胡建;;SCARA機(jī)器人運(yùn)動學(xué)仿真分析和實際應(yīng)用[J];電氣傳動自動化;2016年02期

9 馬健;許德章;肖永強(qiáng);;SCARA機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與基于ADAMS的運(yùn)動學(xué)仿真分析[J];蚌埠學(xué)院學(xué)報;2016年01期

10 李文豪;;機(jī)械工程設(shè)計中的虛擬樣機(jī)技術(shù)分析[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2016年04期

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1 蔣力培;薛龍;鄒勇;黃繼強(qiáng);梁亞軍;;智能焊接機(jī)器人研究與應(yīng)用[A];第十五次全國焊接學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

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1 李剛;基于數(shù)字樣機(jī)的全斷面掘進(jìn)機(jī)功能仿真與優(yōu)化設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究[D];東北大學(xué);2013年

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1 王帥;直角轉(zhuǎn)彎移動焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真[D];南昌大學(xué);2016年

2 白繼樂;移動機(jī)器人軌跡跟蹤的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

3 戴雷;六軸機(jī)器人離線編程與仿真系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];武漢科技大學(xué);2015年

4 羅香彬;高速旋轉(zhuǎn)電弧傳感焊接系統(tǒng)理論數(shù)學(xué)模型研究[D];南昌大學(xué);2014年

5 張健;工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃與仿真實驗研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

6 吳恙;船艙狹窄空間自主移動焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計與實驗研究[D];南昌大學(xué);2013年

7 馬勤勇;兩輪差速驅(qū)動移動機(jī)器人運(yùn)動模型研究[D];重慶大學(xué);2013年

8 鄧勇軍;越障全位置自主焊接機(jī)器人視覺傳感系統(tǒng)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

9 包順東;雙反射鏡式激光結(jié)構(gòu)光視覺傳感器研究[D];上海交通大學(xué);2009年

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本文編號：2259995