在弧焊焊接領(lǐng)域,傳統(tǒng)的由焊接機(jī)器人+變位機(jī)+工裝夾具組成的焊接工作站已不能滿足當(dāng)前小批量、定制化的柔性自動(dòng)化生產(chǎn)需求。多機(jī)器人協(xié)作焊接系統(tǒng)具有更強(qiáng)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(diǎn),是焊接自動(dòng)化的發(fā)展方向,具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。多機(jī)器人協(xié)作焊接系統(tǒng)包含工件搬運(yùn)機(jī)器人和焊接機(jī)器人,其在帶來諸多優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也帶來了更為復(fù)雜的控制問題。對(duì)于一個(gè)具有兩臺(tái)工件搬運(yùn)機(jī)器人和一臺(tái)焊接機(jī)器人的多機(jī)器人焊接系統(tǒng),如何控制兩臺(tái)工件搬運(yùn)機(jī)器人的協(xié)作運(yùn)動(dòng)是多機(jī)器人焊接成敗的關(guān)鍵。其主要難點(diǎn)和關(guān)鍵問題有:（1）雙機(jī)器人協(xié)作的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃;（2）雙機(jī)器人協(xié)作系統(tǒng)的建模;（3）雙機(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)多機(jī)器人協(xié)作焊接的基礎(chǔ),對(duì)于發(fā)展多機(jī)器人協(xié)作控制的理論與實(shí)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(duì)雙機(jī)器人協(xié)作運(yùn)動(dòng)的軌跡規(guī)劃問題,本文重點(diǎn)研究雙機(jī)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(duì)雙機(jī)器人協(xié)作系統(tǒng)的建模問題,本文采用對(duì)等架構(gòu)... 

【文章來源】：東南大學(xué)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(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多機(jī)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(duì)象，通過雙機(jī)器人夾持鋼按規(guī)劃的軌跡運(yùn)動(dòng)，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(yàn)驗(yàn)證了軌跡規(guī)劃的效果，為雙機(jī)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(duì)象的馬鞍形曲線軌跡規(guī)劃3.1.1 焊縫坐標(biāo)及位姿要求在多機(jī)器人協(xié)作焊接過程中，兩個(gè)工件搬運(yùn)機(jī)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(tái)工件搬運(yùn)機(jī)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(dāng)前焊點(diǎn)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(jī)器人焊接分類為：平焊、立焊、仰焊與橫焊[28]。平焊相對(duì)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(diǎn)。因此，在弧焊過程中保持焊縫各焊點(diǎn)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(xué)碩士學(xué)位論文接方向的切線方向，Zwep的方向?yàn)楹托纬傻南蛄糠较颍琘wep的方向由姿，即要求焊縫坐標(biāo)系中 Zwep的方態(tài)除了可以繞自身的軸線旋轉(zhuǎn)外，界坐標(biāo)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(biāo)，本節(jié)采用面向線焊縫進(jìn)行軌跡規(guī)劃。具體思路，參與協(xié)作的兩個(gè)工件搬運(yùn)機(jī)器人端相對(duì)于參考坐標(biāo)系在笛卡爾空間系之間的位姿變換關(guān)系以及機(jī)器人列。


本文編號(hào)：3072377