發(fā)布時間：2017-06-10 12:08

  本文關(guān)鍵詞：六自由度焊接機(jī)器人運動仿真平臺研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前焊接機(jī)器人的應(yīng)用仍主要采用手動示教方式實現(xiàn),存在效率低、安全性差、易受人為因素影響等不足。為此,本文以實際生產(chǎn)實踐中普遍存在但又較難實現(xiàn)焊接自動化的相貫線焊縫為重點,對焊接軌跡和焊槍姿態(tài)的求取方法進(jìn)行了研究,并開發(fā)了六自由度焊接機(jī)器人的運動仿真平臺,以提高自動化焊接效率。首先,針對生產(chǎn)實踐中大量存在著的由基本幾何體形式的工件或結(jié)構(gòu)件相貫而成的空間復(fù)雜相貫線焊縫,提出了一種自適應(yīng)的搜索方法用于獲取兩相貫工件在不同形狀組合、幾何尺寸、空間位置和姿態(tài)下的焊接軌跡點坐標(biāo),且對于軌跡點密度、均勻度及搜索精度等參數(shù)可人為設(shè)定。在求得焊接軌跡點的基礎(chǔ)上,根據(jù)各軌跡點處兩相貫工件的曲面信息進(jìn)一步計算出各點處的焊槍姿態(tài)。由焊接軌跡點坐標(biāo)及各點處的焊槍姿態(tài)計算得到焊槍末端坐標(biāo)系相對于全局坐標(biāo)系的位姿矩陣。根據(jù)六自由度焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點建立了相應(yīng)的D-H模型,在此基礎(chǔ)上通過逆運動學(xué)解算求得各焊接軌跡點對應(yīng)的機(jī)器人關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角。另外對正運動學(xué)模型也進(jìn)行了求解,以實現(xiàn)虛擬示教時焊槍末端位姿的計算。在上述研究的基礎(chǔ)上,開發(fā)出了焊接機(jī)器人的運動仿真平臺。實現(xiàn)了工件的三維建模和編輯、焊接運動過程的圖形化仿真及虛擬示教等功能。最后,對上述焊接軌跡點的搜索方法以及運動仿真平臺進(jìn)行了試驗,驗證了其可行性。
【關(guān)鍵詞】：焊接機(jī)器人 相貫線 運動仿真 虛擬示教
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG409
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景與意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文擬解決的主要問題及難點13-17
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容17-19
• 2 焊接軌跡點的求取19-60
• 2.1 該搜索方法的基本思路19-21
• 2.2 期望的初始焊點及焊接方向的選取21-24
• 2.3 空間局部球域24-26
• 2.4 工件表面在局部球域內(nèi)的離散點云26-51
• 2.5 備選點的計算51-53
• 2.6 細(xì)分有效性的判斷53-54
• 2.7 焊接軌跡點的確定54-56
• 2.8 轉(zhuǎn)折判斷與處理56-60
• 3 焊槍姿態(tài)的計算60-69
• 3.1 焊槍坐標(biāo)系及焊槍姿態(tài)模式60-61
• 3.2 焊槍指向用的參考向量61-63
• 3.3 焊接模式一下的焊槍姿態(tài)求解63-66
• 3.4 焊接模式二下的焊槍姿態(tài)求解66-69
• 4 焊接機(jī)器人運動學(xué)建模與解算69-79
• 4.1 焊槍模型及其變換矩陣69-71
• 4.2 機(jī)器人本體的D-H模型71-75
• 4.3 正向運動學(xué)求解75-76
• 4.4 逆向運動學(xué)求解76-79
• 5 焊接機(jī)器人運動仿真平臺79-93
• 5.1 平臺總體功能框架79-82
• 5.2 工件建模和編輯82-83
• 5.3 焊接軌跡搜索及設(shè)置83-85
• 5.4 機(jī)器人運動仿真及設(shè)置85-86
• 5.5 虛擬示教86-88
• 5.6 試驗結(jié)果88-93
• 6 總結(jié)與展望93-95
• 6.1 總結(jié)93-94
• 6.2 展望94-95
• 參考文獻(xiàn)95-98

【相似文獻(xiàn)】

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