旋转电弧传感全轮转向移动焊接机器人焊缝跟踪控制仿真研究
发布时间：2022-01-04 21:25
焊接广泛应用于制造行业,焊接环境恶劣,而且有些焊接难度大、危险高,焊接自动化、智能化成为焊接自动化发展的必然趋势,旋转电弧由于其众多优点,成为其中一种主要的焊缝跟踪传感器。本文以四轮驱动全轮差速转向移动焊接机器人为对象,对其虚拟样机进行焊缝跟踪控制仿真研究,以获得适合该机器人控制方法与控制器。进行旋转电弧移动机器人的焊缝跟踪控制,需要建立机器人的仿真模型,为机器人设计控制器,提取准确的焊缝偏差。为了建立电弧长度变化和焊缝偏差之间的关系,通过对于旋转电弧一个周期中弧长变化的分析,在以往的电弧模型的基础上,建立了基于最短距离放电的新的电弧模型,并在仿真中验证公式的正确性,并以此为基础对特征平面法进行研究。建立了虚拟焊缝模型,并按最短放电路径方法,采用MATLAB与ADAMS相结合,在虚拟样机中获得了电弧长度;然后,对单周期电弧长度运用最小二乘法进行平面拟合获得了电弧长度的特征平面,建立了特征平面斜率和偏差之间的对应公式。对旋转电弧移动焊接机器人ADAMS模型进行调试,并验证ADAMS模型的正确性。由于旋转电弧传感器采集信号为离散值,故对仿真时信号进行了离散化处理,然后设计了PID和自适应模...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
船制造平面分段
图 1.1 船制造平面分段 图 1.2 船舱底部格子型构架结构在焊缝跟踪系统中，准确焊缝偏差信息识别具有重要意义，旋转电弧的基理为利用焊丝和工件间的放电电弧长度变化时，对应的焊接电流也发生变信息来提取焊枪高度和左右偏差[3]。旋转电弧传感器结构简单不需要附加传
（a）机器人整体框图 （b）机器人焊接效果图图 1.3 机器人系统组成和焊接效果图日本庆应大学学者 Suga 等[9]研制了一款针对管道焊接的移动机器人， 所示，该机器人根据 CCD 摄像机提取图象信息，利用图像处理得到偏
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器人旋转电弧传感器跟踪仰焊焊缝[J]. 乐健,张华,张奇奇,吴锦浩. 焊接学报. 2016(09)
[2]基于旋转电弧传感器的角焊缝跟踪[J]. 乐健,张华,叶艳辉,彭园. 焊接学报. 2015(05)
[3]基于阿克曼转向原理的四轮转向机构设计[J]. 曾锦锋,陈晨,杨蒙爱. 轻工机械. 2013(03)
[4]基于摆动旋转电弧的焊枪空间姿态识别[J]. 李湘文,洪波,尹力,洪宇翔. 焊接学报. 2013(04)
[5]焊接机器人焊缝跟踪技术的发展状况及趋势[J]. 廖家平,张晨曙,尹懿. 现代焊接. 2010 (04)
[6]以旋转电弧为传感器的移动机器人角焊缝跟踪[J]. 高延峰,张华,毛志伟. 机械工程学报. 2009(09)
[7]焊缝跟踪中的区间积分比较法及其算法改进[J]. 洪波,梅长兴,来鑫,符浩. 热加工工艺. 2009(17)
[8]旋转电弧传感器特征谐波法的改进[J]. 李志刚,张华,高延峰. 焊接学报. 2009(05)
[9]我国焊接机器人的应用与研究现状[J]. 宋金虎. 电焊机. 2009(04)
[10]旋转电弧传感器焊枪空间姿态识别[J]. 高延峰,张华,肖建华. 焊接学报. 2009(03)
博士论文
[1]基于视觉及电弧传感技术的机器人GTAW三维焊缝实时跟踪控制技术研究[D]. 许燕玲.上海交通大学 2013
[2]高压水环境旋转电弧焊接特性及其焊缝传感跟踪研究[D]. 李志刚.南昌大学 2009
[3]移动机器人旋转电弧传感焊枪偏差与倾角检测及角焊缝跟踪[D]. 高延峰.南昌大学 2008
[4]旋转电弧传感焊枪倾角检测及水下焊缝跟踪技术研究[D]. 叶建雄.南昌大学 2007
硕士论文
[1]旋转电弧传感器的振动分析与结构优化[D]. 祝顺风.南昌大学 2015
[2]高速旋转电弧传感焊接系统理论数学模型研究[D]. 罗香彬.南昌大学 2014
[3]双线结构光视觉传感双轴机器人焊缝轨迹跟踪控制研究[D]. 常舒婷.南昌大学 2014
[4]两轮差速驱动三轮移动焊接机器人机构设计与仿真[D]. 张孝.南昌大学 2013
[5]四轮驱动全轮差速转向移动焊接机器人移动机构设计与仿真[D]. 葛文韬.南昌大学 2012
[6]空间复杂焊缝焊接机器人设计及其控制系统研究[D]. 郑祥格.浙江大学 2012
[7]基于激光视觉传感的螺旋管焊缝跟踪技术的研究[D]. 平津.山东大学 2010
[8]基于LabVIEW的无刷直流电机模糊自适应PID控制研究[D]. 朱斓.大连海事大学 2009
[9]基于参考轮的轮式移动焊接机器人运动控制的研究[D]. 何秀全.湘潭大学 2009
[10]基于ARM的机器人手臂控制系统的研究[D]. 李代伟.东北大学 2008
本文编号：3569082
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
船制造平面分段
图 1.1 船制造平面分段 图 1.2 船舱底部格子型构架结构在焊缝跟踪系统中，准确焊缝偏差信息识别具有重要意义，旋转电弧的基理为利用焊丝和工件间的放电电弧长度变化时，对应的焊接电流也发生变信息来提取焊枪高度和左右偏差[3]。旋转电弧传感器结构简单不需要附加传
（a）机器人整体框图 （b）机器人焊接效果图图 1.3 机器人系统组成和焊接效果图日本庆应大学学者 Suga 等[9]研制了一款针对管道焊接的移动机器人， 所示，该机器人根据 CCD 摄像机提取图象信息，利用图像处理得到偏
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器人旋转电弧传感器跟踪仰焊焊缝[J]. 乐健,张华,张奇奇,吴锦浩. 焊接学报. 2016(09)
[2]基于旋转电弧传感器的角焊缝跟踪[J]. 乐健,张华,叶艳辉,彭园. 焊接学报. 2015(05)
[3]基于阿克曼转向原理的四轮转向机构设计[J]. 曾锦锋,陈晨,杨蒙爱. 轻工机械. 2013(03)
[4]基于摆动旋转电弧的焊枪空间姿态识别[J]. 李湘文,洪波,尹力,洪宇翔. 焊接学报. 2013(04)
[5]焊接机器人焊缝跟踪技术的发展状况及趋势[J]. 廖家平,张晨曙,尹懿. 现代焊接. 2010 (04)
[6]以旋转电弧为传感器的移动机器人角焊缝跟踪[J]. 高延峰,张华,毛志伟. 机械工程学报. 2009(09)
[7]焊缝跟踪中的区间积分比较法及其算法改进[J]. 洪波,梅长兴,来鑫,符浩. 热加工工艺. 2009(17)
[8]旋转电弧传感器特征谐波法的改进[J]. 李志刚,张华,高延峰. 焊接学报. 2009(05)
[9]我国焊接机器人的应用与研究现状[J]. 宋金虎. 电焊机. 2009(04)
[10]旋转电弧传感器焊枪空间姿态识别[J]. 高延峰,张华,肖建华. 焊接学报. 2009(03)
博士论文
[1]基于视觉及电弧传感技术的机器人GTAW三维焊缝实时跟踪控制技术研究[D]. 许燕玲.上海交通大学 2013
[2]高压水环境旋转电弧焊接特性及其焊缝传感跟踪研究[D]. 李志刚.南昌大学 2009
[3]移动机器人旋转电弧传感焊枪偏差与倾角检测及角焊缝跟踪[D]. 高延峰.南昌大学 2008
[4]旋转电弧传感焊枪倾角检测及水下焊缝跟踪技术研究[D]. 叶建雄.南昌大学 2007
硕士论文
[1]旋转电弧传感器的振动分析与结构优化[D]. 祝顺风.南昌大学 2015
[2]高速旋转电弧传感焊接系统理论数学模型研究[D]. 罗香彬.南昌大学 2014
[3]双线结构光视觉传感双轴机器人焊缝轨迹跟踪控制研究[D]. 常舒婷.南昌大学 2014
[4]两轮差速驱动三轮移动焊接机器人机构设计与仿真[D]. 张孝.南昌大学 2013
[5]四轮驱动全轮差速转向移动焊接机器人移动机构设计与仿真[D]. 葛文韬.南昌大学 2012
[6]空间复杂焊缝焊接机器人设计及其控制系统研究[D]. 郑祥格.浙江大学 2012
[7]基于激光视觉传感的螺旋管焊缝跟踪技术的研究[D]. 平津.山东大学 2010
[8]基于LabVIEW的无刷直流电机模糊自适应PID控制研究[D]. 朱斓.大连海事大学 2009
[9]基于参考轮的轮式移动焊接机器人运动控制的研究[D]. 何秀全.湘潭大学 2009
[10]基于ARM的机器人手臂控制系统的研究[D]. 李代伟.东北大学 2008
本文编号：3569082
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