鋼結構節(jié)點機器人相貫線數(shù)字化切割技術研究.pdf

1、本文密切結合大型鋼結構建筑的數(shù)字化制造需求,在教育部博士點基金項目“空間復雜相貫線五自由度混聯(lián)機器人數(shù)字化切割方法”的資助下,研究鋼結構節(jié)點機器人相貫線數(shù)字化切割技術,開發(fā)相貫線切割軌跡生成和校驗軟件。在提出鋼結構數(shù)字化切割工藝流程的基礎上,研究基于CAD軟件的數(shù)據(jù)自動提取算法、鋼結構節(jié)點數(shù)學建模方法、相貫線切割軌跡生成算法等內容,通過計算機仿真和工程應用,驗證提出方法的有效性。全文取得成果如下:
　　(1)提出一套基于機器人的鋼

2、結構節(jié)點數(shù)字化制造工藝流程,包括鋼結構數(shù)字化模型、節(jié)點特征數(shù)據(jù)自動采集和校驗、節(jié)點構件相貫線建模與軌跡生成、相貫線機器人切割和整體結構焊裝,為復雜空間鋼結構建筑數(shù)字化制造提供技術支持。
　　(2)在鋼結構設計數(shù)模信息的自動采集、融合分析和校驗方面,借助AutoCAD和SolidWorks軟件二次開發(fā)技術實現(xiàn)鋼結構節(jié)點特征數(shù)據(jù)的自動提取、處理、分類和校驗。通過定義一般鋼結構節(jié)點特征數(shù)據(jù)格式,規(guī)格化輸出節(jié)點數(shù)據(jù)文件,為鋼結構數(shù)字模型校

3、驗和加工制造建立標準化的數(shù)據(jù)接口。
　　(3)提出兩種鋼結構節(jié)點相貫線的建模方法。其一,應用解析法建立常見規(guī)則相貫節(jié)點相貫線的數(shù)學模型,并提出以支管母線運動方法構造復雜相貫曲線切割軌跡的實時求解算法。其二,應用鋼構三維數(shù)模建立復雜截面相貫節(jié)點模型,借助軟件的二次開發(fā)技術從幾何模型中直接分析和提取節(jié)點相貫線軌跡,依據(jù)坡口角切割標準生成機器人操作空間切割軌跡。
　　應用上述研究成果,為TriVariant-B混聯(lián)機器人開發(fā)相貫線