【摘要】：工業(yè)機器人在“中國制造2025”中被確立為重點發(fā)展領(lǐng)域。串聯(lián)式六自由度(6R)工業(yè)機器人廣泛應(yīng)用于石油管道、船舶工業(yè)等領(lǐng)域。目前,6R工業(yè)機器人對管管相貫線進行焊接時需要分別進行建模和示教再現(xiàn),這使得焊接效率低下。本文通過建立不規(guī)則管管相貫曲線的通用模型和研究復(fù)雜曲面上的運動軌跡,對提高生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量具有重要的理論和實際意義。首先,結(jié)合機器人的D-H參數(shù)建立6R工業(yè)機器人連桿坐標(biāo)系,利用D-H參數(shù)法求出其正逆運動學(xué)解。針對D-H參數(shù)法求解機器人逆運動學(xué)存在多解的問題,提出將D-H參數(shù)法和幾何法相結(jié)合的求解方法。該方法利用幾何法求解控制機器人位置的前三關(guān)節(jié),利用D-H參數(shù)法求解控制機器人姿態(tài)的后三關(guān)節(jié),這樣可以簡化求解過程,降低運算難度。然后,利用Matlab驗證了推導(dǎo)結(jié)果的正確性,并進一步分析了6R工業(yè)機器人的工作空間。其次,對關(guān)節(jié)空間和笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃進行了研究。運用改進的圓弧插補算法解決選取單一軸向增量導(dǎo)致的誤差過大問題,分析了末端姿態(tài)與各個關(guān)節(jié)角之間的關(guān)系。針對焊槍姿態(tài)難以有效控制的問題,建立不規(guī)則管管相貫?zāi)Ｐ?利用主法面二分角法規(guī)劃焊槍姿態(tài),并給出一種由相貫線上任意不對稱三點確定相貫線的焊槍位置插補算法。該方法解決了示教點個數(shù)與精度之間的矛盾,使示教更加簡單,提高了工作效率。然后,通過仿真驗證了該軌跡規(guī)劃方法能精確控制焊槍的位置和姿態(tài)。最后,利用固高科技的CPAC控制器作為硬件平臺,VS2010和OtoStudio軟件作為軟件開發(fā)平臺搭建實驗平臺,對直線、圓弧和復(fù)雜曲面軌跡規(guī)劃進行驗證。實驗結(jié)果表明由不對稱的三點確定相貫線的軌跡規(guī)劃方法是可行且簡便的。本文提出的軌跡規(guī)劃算法具有一定的理論與實際意義。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242.2

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃世游;徐雷;任清川;葉珍珍;;管管相貫開孔及焊接裝配面模型與RP仿真[J];焊接學(xué)報;2014年06期

2 楊進;李鴻基;梁殿勝;;基于PMAC的工業(yè)機器人示教再現(xiàn)程序的研發(fā)[J];機床與液壓;2013年15期

3 葉小艷;薛龍;黃繼強;鄒勇;宗大圣;李蘭;;圓管斜交偏置相貫線焊縫軌跡跟蹤的實現(xiàn)[J];電焊機;2013年06期

4 吳問才;鄧帆;胡俊;;提高三維激光切割平順性的切割頭空間位姿優(yōu)化方法[J];中國激光;2013年01期

5 曾翠華;張純忠;楊軍;;基于弗萊納-雪列空間矢量的焊接離線編程路徑規(guī)劃[J];焊接技術(shù);2011年07期

6 孫志杰;王善軍;張雪鑫;;工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J];吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報;2011年07期

7 張延恒;孫漢旭;賈慶軒;;改進的基于測地線的機器人軌跡規(guī)劃方法[J];中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年05期

8 陳偉;趙德安;李發(fā)忠;;復(fù)雜曲面的噴涂機器人噴槍軌跡優(yōu)化與試驗[J];農(nóng)業(yè)機械學(xué)報;2011年01期

9 周律;蔡錦達;錢煒;陳善本;;弧焊機器人焊槍姿態(tài)的簡便示教[J];機械工程學(xué)報;2010年08期

10 馬如奇;郝雙暉;鄭偉峰;郝明暉;宋寶玉;;基于MATLAB與ADAMS的機械臂聯(lián)合仿真研究[J];機械設(shè)計與制造;2010年04期

，

本文編號：2491395