海洋導管平臺移動式焊接機器人離線編程技術研究.pdf

1、海洋油氣資源的開發(fā)離不開石油平臺的建造，為解決石油平臺建造工程海洋油氣資源的開發(fā)離不開石油平臺的建造，為解決石油平臺建造工程中樁管相貫線空間焊縫的自動焊接難題，本文提出一個軌道式七自由度移動焊接機器人構想達到完成管道焊接的目的。并借助焊接機器人離線編程仿真技術，討論了軌道式移動焊接機器人方案的可行性。
　　 在三維繪圖軟件SolidWorks的API環(huán)境下進行了二次開發(fā)，編制了焊接機器人離線編程軟件各功能模塊的相關程序。提取三維

2、工件模型焊接路徑曲線的igs數(shù)據(jù)進行焊接路徑點的計算，根據(jù)工件模型的實際情況判斷焊槍指向方向，以達到焊槍坐標系自動規(guī)劃的目的。采用幾何法討論了關節(jié)機器人的逆運動學運算問題。提出將復雜空間幾何體進行簡化，并利用簡化數(shù)據(jù)進行機器人碰撞檢測的研究。利用以上仿真模塊，進行了固定式焊接機器人和變位機協(xié)調工作的研究。
　　 綜合軌道小車機器人結構與六自由度焊接機械臂的優(yōu)點，將軌道小車結構作為管道焊接機器人的第一自由度。此機器人不但可以圍繞管

3、道作圓周移動；還可以借助六自由度機械臂的靈活性在保證焊槍焊接姿態(tài)的前提下，實現(xiàn)空間靈活避障。
　　 將收斂算法的思想和蒙特卡羅隨機事件思想結合，采取路徑點標定策略，提出適合固定機器人焊接作業(yè)的蒙特卡羅工件標定法。在此基礎上提出了軌道式移動機器人焊接工程中的工件標定方法，將工件坐標系與世界系重合，軌道機器人通過示教工件上已知焊接路徑特征點，確定機器人第一坐標系與世界系的相對位置關系。然后應用蒙特卡羅算法實現(xiàn)機器人和樁管之間位置關系