【摘要】：機器人焊接技術(shù)己成為制造業(yè)自動化的主要標志。在焊接生產(chǎn)中使用機器人控制技術(shù)可以提高生產(chǎn)率、改善勞動條件、保證焊接質(zhì)量、實現(xiàn)批量產(chǎn)品的焊接自動化。本文圍繞六自由度弧焊機器人的擺動焊接,主要研究內(nèi)容有六自由度弧焊機器人運動學分析、空間圓弧擺焊的軌跡生成和焊槍姿態(tài)規(guī)劃,正弦軌跡插補算法及其速度規(guī)劃。主要工作如下:(1)對六自由度弧焊機器人的運動學進行了研究。本文以歡顏HYHJ-602六自由度弧焊機器人為研究對象,采用D-H法建立了機器人的連桿坐標系,進而推導出機器人的正運動學和逆運動學公式,在Qt Quick軟件中搭建了機器人的模型,開發(fā)了運動學的程序,并對機器人的正逆運動學進行了仿真分析,驗證了算法的正確性。(2)對擺動焊接軌跡生成的方法進行了研究。研究了以正弦擺為基礎(chǔ)的直線角焊縫、空間圓弧焊縫、圓弧角焊縫和拋物線焊縫擺焊軌跡生成的方法,推導了擺焊軌跡插補點坐標值的計算公式。在Qt Quick軟件中進行了運動仿真,將擺焊軌跡的上的插補點通過運動學逆解轉(zhuǎn)換為機器人關(guān)節(jié)角,得到的關(guān)節(jié)角作為機器人運動的根據(jù),通過運動仿真驗證了擺焊軌跡的正確性。(3)研究了焊槍的姿態(tài)規(guī)劃方法。研究了基于單位四元數(shù)的姿態(tài)插補的算法,使用MATLAB軟件的SIMULINK模塊以及Qt Quick軟件對三種姿態(tài)插補方法進行了仿真對比,仿真結(jié)果表明,在擺焊過程中單位四元數(shù)的姿態(tài)規(guī)劃方法比其他兩種方法插值效率更高、插值更加容易、姿態(tài)過渡更加平滑。(4)研究了擺焊軌跡的速度規(guī)劃方法。以正弦擺作為研究對象,提出一種高精度的正弦軌跡插補算法。進一步,對擺焊軌跡進行了速度規(guī)劃,研究了S型加減速規(guī)劃的算法,并將S型加減速規(guī)劃應(yīng)用到了擺焊軌跡中。在QtQuick軟件中進行了運動仿真,仿真結(jié)果驗證了算法的正確性。對擺動焊接速度規(guī)劃進行了實驗分析,采用歡顏HYHJ-602弧焊機器人作為實驗設(shè)備,將編寫好的程序集成到機器人中,通過實驗驗證了擺動焊接插補算法和速度規(guī)劃算法的正確性。本文完成了對六自由度弧焊機器人的運動學、擺焊軌跡規(guī)劃和速度規(guī)劃的研究,其中,關(guān)于擺動焊接軌跡規(guī)劃的研究成果為弧焊機器人未來的發(fā)展提供了一種可借鑒的思路。
[Abstract]:Robot welding technology has become the main symbol of manufacturing automation. The use of robot control technology in welding production can improve productivity, improve working conditions, ensure welding quality and realize welding automation of batch products. This paper focuses on the swing welding of six-degree-of-freedom arc welding robot, including kinematic analysis of six-degree-of-freedom arc welding robot, trajectory generation and welding torch attitude planning of spatial arc swing welding, sinusoidal trajectory interpolation algorithm and speed planning. The main work is as follows: (1) the kinematics of six-degree-of-freedom arc welding robot is studied. In this paper, taking Huanyan HJ-602 six-degree-of-freedom arc welding robot as the research object, the connecting rod coordinate system of the robot is established by using D 鈮，

本文編號：2499508