隨著焊接自動化的不斷發(fā)展,焊接機器人所要完成的任務也越來越復雜。單獨的焊接機器人已很難滿足當今復雜的焊接任務需求,焊接機器人與變位機協(xié)同作業(yè)可以彌補單焊接機器人的不足,增大作業(yè)空間,提高系統(tǒng)柔性。因此研究焊接機器人與變位機協(xié)同作業(yè)問題已經成為焊接領域的研究熱點。本文以單焊接機器人和變位機組成的焊接機器人工作站為研究對象,對其協(xié)同運動控制若干關鍵技術展開研究,具體內容如下:首先,對焊接機器人工作站應用需求進行了分析,對重要設備進行了選型,并詳細介紹了焊接機器人、變位機及周邊設備;搭建了由二自由度變位機和六自由度焊接機器人組成的焊接機器系統(tǒng),設計了機器人工作站的安全防護系統(tǒng)及控制系統(tǒng),完成了機器人工作站的總體設計。其次,通過D-H法及矩陣變換對焊接機器人正運動學及逆運動學進行了分析,對于逆解多解問題,給出了最優(yōu)逆解選取原則;對于變位機也進行了正運動學和逆運動學分析,同時給出船型焊位姿約束條件下變位機逆解求解方法;并通過仿真驗證焊接機器人正逆解分析的正確性。第三,針對本文的焊接機器人運動中的軌跡規(guī)劃問題展開研究,包括笛卡爾空間的圓弧、直線及點到點的運動的軌跡規(guī)劃,焊接機器人在關節(jié)空間中的三次... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

017年工業(yè)機器人應用領域分布圖

江蘇科技大學工程碩士學位論文人和固定的工作臺組成，如圖 1.2 所示。對于簡單，隨著工業(yè)自動化及焊接技術的不斷發(fā)展，焊接成的焊接任務也越來越復雜，如單獨的焊接機器較難完成復雜工件及大型工件焊接，末端執(zhí)行器的率不高且質量難以保證。例如對于管管相交的馬鞍完成該工件焊接的，因為焊接過程中機器人很難使因此會產生厚薄不勻、寬窄不一等現(xiàn)象，滿足不了

圖 1.3 幾種典型機器人工作站Fig.1.3 Several typical robotic workstations1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 機器人運動學研究現(xiàn)狀機器人運動學可以分為正運動學和逆運動學[10]兩個方面，正運動學是根據各個關節(jié)的參數求解末端的位姿；逆運動學和正運動學相反，即通過末端的位姿求解各個關節(jié)的參數。對于一個具有多關節(jié)的工業(yè)機器人，其系統(tǒng)是非常復雜的非線性系統(tǒng)。對于運動學分析，運動學方程的推導和各個關節(jié)參數的計算非常繁瑣，常用的方法有[11,12]：幾何法、解析法及數值法等。解析法具有原理簡單便于計算等特點，所以得到國內外學者的廣泛應用。學者Duffy 運用解析法通過機器人本體結構的建模推導出其運動學方程[13]，定義了幾種常見的機器人運動學本體結構，同時根據解析法計算出所有的逆解。學者劉達通過運動[14]

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于五次Hermite插值的機械臂最短路徑規(guī)劃研究[J]. 趙冶,王旭輝,吳夢.  大學數學. 2017(03)
[2]淺談工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 金定浩.  科技創(chuàng)新導報. 2017(10)
[3]基于工業(yè)機器人智能柔性焊接工作站的設計[J]. 陳柳藝,黃洪全.  科技風. 2016(01)
[4]基于最小二乘法的變位機與焊接機器人的位置關系標定[J]. 趙歡,劉曉春.  電焊機. 2015(01)
[5]變位機在機器人焊接工作站中的應用[J]. 李素萍,李永剛.  機器人技術與應用. 2014(04)
[6]我國工業(yè)機器人技術現(xiàn)狀與產業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王田苗,陶永.  機械工程學報. 2014(09)
[7]改進的遺傳算法在機器人逆解中的應用[J]. 林明,王冠,林永才.  江蘇科技大學學報(自然科學版). 2012(04)
[8]機器人在人機交互過程中的安全性研究進展[J]. 吳海彬,楊劍鳴.  中國安全科學學報. 2011(11)
[9]工業(yè)機器人研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 曹文祥,馮雪梅.  機械制造. 2011(02)
[10]一種Jerk連續(xù)的正弦函數平方曲線加減速算法研究[J]. 孫建仁,胡赤兵,王保民.  制造技術與機床. 2010(12)

博士論文
[1]雙機器人協(xié)調運動方法的研究[D]. 歐陽帆.華南理工大學 2013
[2]弧焊機器人工作站智能化技術研究[D]. 劉永.南京理工大學 2005

碩士論文
[1]汽車中冷器機器人焊接工作站控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 楊純.廣東工業(yè)大學 2017
[2]汽車三元催化器焊接機器人系統(tǒng)設計及應用研究[D]. 孫牧原.河北工程大學 2017
[3]基于自適應遺傳算法的六軸工業(yè)機器人時間最優(yōu)軌跡規(guī)劃[D]. 程正智.安徽工業(yè)大學 2017
[4]冗余自由度弧焊系統(tǒng)作業(yè)規(guī)劃方法研究與實現(xiàn)[D]. 楊明亮.東南大學 2016
[5]串聯(lián)機器人控制器離線編程系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 王光道.中國科學院研究生院(沈陽計算技術研究所) 2016
[6]汽車消聲器焊接機器人系統(tǒng)集成技術研究[D]. 范鳳平.哈爾濱理工大學 2016
[7]應用于焊接機器人的變位機控制研究[D]. 姜家高.沈陽大學 2015
[8]弧焊機器人與變位機的協(xié)調運動研究[D]. 陶鳳榮.廣西科技大學 2015
[9]6-DOF工業(yè)機器人軌跡規(guī)劃及控制方法研究[D]. 梁僑.青島理工大學 2015
[10]多軸機器人運動控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 李疆.南京航空航天大學 2014



本文編號：3474580