焊接机器人的焊接轨迹规划及仿真平台的建立

发布时间：2021-01-14 01:02

　　焊接机器人的焊接质量好,精度高,焊接效率高,可24小时无间断作业,可以改善工人的工作环境,且焊接每件产品的生产时间固定,方便制定生产任务。但国内市场主要都被国外的焊接机器人生产厂商把控,因此研究和发展焊接机器人技术,对于提高我们国家生产技术水平有着重要的意义。本文以CLOOS-QRH焊接机器人为研究对象,首先介绍了机器人的运动学基础的内容;根据CLOOS-QRH的实际参数,为其建立机器人D-H模型,并对焊接机器人的正逆运动学方程进行求解;运用MATLAB的机器人工具箱对所求机械臂的正逆运动学方程进行了仿真,并验证了其正确性。其次,对焊接机器人的工作空间进行分析,对求解机器人工作空间的几种方法进行了简单的描述;深入讨论了数值法和蒙特卡洛法这两种求解工作空间方法,并借助MATLAB机器人工具箱,分别使用这两种方法对本文研究的焊接机器人进行工作空间的仿真求解,得出其空间点云图,且对比分析了两种方法的优缺点。然后,讨论了机器人在关节空间坐标系和笛卡尔空间坐标系中的插补算法。在关节空间坐标系中,分别用三次多项式插值法、五次多项式插值法和抛物线过渡的线性插值法对机器人的轨迹规划进行研究;在笛卡尔坐... 

【文章来源】：河南工业大学河南省

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

机器人结构示意图

图 2 连杆参数及坐标系当连杆 i 1与i之间为移动关节时，关节角度i 不变，连杆偏距id 为变量。当连 i 1与i为转动关节时，连杆偏距id 不变，关节角度i 为变量。按照定义建立好坐标系之后，四个连杆参数在坐标系中有如下描述：ia ：沿着iX 轴从iZ 移动到i 1Z 的距离；i ：绕着iX 轴从iZ 转到i 1Z 的角度；id ：沿着iZ 轴从i 1X 到iX 的距离；i ：绕着iZ 轴从i 1X 到iX 的角度。

图 3 求解程序T06=T01*T12*T23*T34*T45*T56;其中 pi/3,pi/4,-pi/3,pi/4,pi/6,-pi/3 分别为选取焊接机器人从关节 1 到关节 6 各个关节的角度图 4 为程序运行结果，stat06 为 fkine 函数求解结果，stamyt06 为逆矩阵变换手写正解求解结果。程序结果显示两解的结果相同，即证明对于六自由度焊接机器人正解的求解正确。


本文编号：2975891