弧焊机器人离线编程系统协调运动及变路径标定研究

发布时间：2020-04-24 23:47

【摘要】： 随着航天、造船、汽车等制造业的发展,以及我国新劳动法的颁布实施,焊接机器人的需求增长迅猛,焊接机器人技术是自动化焊接技术高新化的重要标志。目前,机器人采用示教再现的工作效率低,结构光传感跟踪有应用局限,离线编程为弥补或代替示教再现和结构光焊缝跟踪提供了解决方案。然而,由于焊接中热变形的存在,现有的离线编程技术难以用于焊接生产。 本文从实用化功能角度对离线编程技术进行研究,在建模、路径规划和运动仿真等基本功能的基础上,对路径补偿、标定、协调运动等方面进行深入研究。开发了用于路径补偿的插值调整及路径分段算法,通过通用的运动学求逆解算法合理规划了焊接路径和焊枪姿态,并通过路径分段规划焊缝长度和焊接顺序,通过示教指定焊接路径的首末两点焊枪位姿,完成路径补偿。分析了离线编程实用化中的标定各个环节的精度问题,针对协调运动的路径标定及路径实时变化问题,采用了变路径补偿算法和变位机脉冲插补算法对原始离线程序数据处理,实现了变路径再标定,同时证明该方法同样适用于单机器人作业标定;对路径补偿算法的标定精度进行了评价。分别在仿真和实际工作单元下研究了机器人与外部轴的协调运动,提出了协调运动控制策略,并给出了旋倾变位机逆运动学求解算法;研究了焊缝相对于机器人的位置摆放问题,在此基础上,针对实际工件的焊接工艺要求,研究了几种不同形式的协调运动。最后采用基于用户坐标系的程序转换方法,研究了离线编程协调运动的程序数据转换,为下一步实验打下良好基础; 通过离线编程焊接实验,证明协调运动控制算法及路径补偿算法是可靠的。分别对圆筒形工件和喷管缩比件进行离线编程协调运动实验,结果证明上述算法对圆筒形工件的标定精度较高,达到了实际焊接工艺要求;对于缩比件可以实现协调运动,但标定精度不高,需改进算法或采用新算法。
【图文】：

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文器人离线编程系统标定研究现状线编程实用化的关键技术之一。在国外的离线编程软件模块进行研究开发，而国内则对其研究较少。像 PLACE、WorkSpace、IGRIP、ROBCAD 这些大型的了标定模块。尽管这些软件中的标定功能模块叫法不有的叫 Adjust，但是都完成标定和误差补偿功能，，用户据按照不同软件要求的格式输入到离线编程系统中，标

弧焊机器人离线编程技术总体框架
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP242

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

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本文编号：2639521