發(fā)布時間：2021-03-09 06:00

　　在弧焊焊接領(lǐng)域,傳統(tǒng)的由焊接機器人+變位機+工裝夾具組成的焊接工作站已不能滿足當前小批量、定制化的柔性自動化生產(chǎn)需求。多機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)具有更強的作業(yè)能力、更大范圍的工作空間、更靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組織方式,可以克服傳統(tǒng)焊接工作站的缺點,是焊接自動化的發(fā)展方向,具有廣闊的市場應(yīng)用前景。多機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)包含工件搬運機器人和焊接機器人,其在帶來諸多優(yōu)勢的同時,也帶來了更為復(fù)雜的控制問題。對于一個具有兩臺工件搬運機器人和一臺焊接機器人的多機器人焊接系統(tǒng),如何控制兩臺工件搬運機器人的協(xié)作運動是多機器人焊接成敗的關(guān)鍵。其主要難點和關(guān)鍵問題有:（1）雙機器人協(xié)作的運動軌跡規(guī)劃;（2）雙機器人協(xié)作系統(tǒng)的建模;（3）雙機器人協(xié)作的位置/力協(xié)調(diào)控制。因此,研究并解決上述雙機器人協(xié)作系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題并總結(jié)出其中的理論方法是實現(xiàn)多機器人協(xié)作焊接的基礎(chǔ),對于發(fā)展多機器人協(xié)作控制的理論與實踐均具有重要的意義。為解決上述問題,本文的研究思路是:針對雙機器人協(xié)作運動的軌跡規(guī)劃問題,本文重點研究雙機器人協(xié)作夾持鋼管拼接形成的馬鞍形曲線焊縫,采用面向?qū)ο蟮能壽E規(guī)劃方法;針對雙機器人協(xié)作系統(tǒng)的建模問題,本文采用對等架構(gòu)... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

多機器人協(xié)作

器人協(xié)作夾持鋼管形成管管相貫的馬鞍形曲線焊縫為研究對象，通過雙機器人夾持鋼按規(guī)劃的軌跡運動，使馬鞍形曲線焊縫滿足弧焊焊接的船型焊位姿要求。并通過仿真驗驗證了軌跡規(guī)劃的效果，為雙機器人的位置/力協(xié)調(diào)控制奠定基礎(chǔ)。3.1 基于面向被操作對象的馬鞍形曲線軌跡規(guī)劃3.1.1 焊縫坐標及位姿要求在多機器人協(xié)作焊接過程中，兩個工件搬運機器人夾持工件拼接形成的焊縫位姿大程度上影響著焊接質(zhì)量。兩臺工件搬運機器人夾持工件拼接形成的焊縫是三維空間一條曲線。在焊接過程中，最重要的是焊縫當前焊點的位置和焊縫兩側(cè)工件的法線方向根據(jù)焊縫的位姿，可以將機器人焊接分類為：平焊、立焊、仰焊與橫焊[28]。平焊相對其他三種焊接方式具有熔池金屬與熔池形狀比較容易保持，可以使用較大的電流焊接生產(chǎn)效率較高等優(yōu)點。因此，在弧焊過程中保持焊縫各焊點的熔池始終水平或略微下狀態(tài)，即焊縫處于平焊或者船型焊位姿，最有利于焊接質(zhì)量的提高，焊縫外觀容易保平滑美觀。

東南大學碩士學位論文接方向的切線方向，Zwep的方向為和形成的向量方向，Ywep的方向由姿，即要求焊縫坐標系中 Zwep的方態(tài)除了可以繞自身的軸線旋轉(zhuǎn)外，界坐標系 XwYwZw的位置即可。象的馬鞍形曲線軌跡規(guī)劃方法 節(jié)中描述的目標，本節(jié)采用面向線焊縫進行軌跡規(guī)劃。具體思路，參與協(xié)作的兩個工件搬運機器人端相對于參考坐標系在笛卡爾空間系之間的位姿變換關(guān)系以及機器人列。


本文編號：3072377