弧焊機(jī)器人動(dòng)態(tài)軌跡規(guī)劃方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文針對(duì)自主研發(fā)的、具有開放式結(jié)構(gòu)的“昆山一號(hào)”焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)（V2.0版本），研究焊接機(jī)器人動(dòng)態(tài)軌跡規(guī)劃及特殊焊接作業(yè)軌跡規(guī)劃方法，主要包括動(dòng)態(tài)軌跡規(guī)劃、特殊焊接作業(yè)規(guī)劃、多軸焊接系統(tǒng)標(biāo)定、聯(lián)合軌跡規(guī)劃、焊縫尋位、自動(dòng)化軟件測(cè)試等。
　　 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了焊接機(jī)器人動(dòng)態(tài)軌跡規(guī)劃模型，對(duì)該模型進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，并且對(duì)各個(gè)子模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并使該模型通用化、系統(tǒng)化。以動(dòng)態(tài)軌跡規(guī)劃模型為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的軌跡參數(shù)規(guī)劃模塊和關(guān)節(jié)角度動(dòng)

2、態(tài)規(guī)劃模塊，實(shí)現(xiàn)了關(guān)節(jié)空間動(dòng)態(tài)軌跡規(guī)劃算法。同時(shí)，針對(duì)焊接生產(chǎn)中樣條曲線和不同軌跡段平滑連接的需求，設(shè)計(jì)相應(yīng)軌跡的軌跡參數(shù)規(guī)劃模塊和位姿動(dòng)態(tài)規(guī)劃模塊，實(shí)現(xiàn)了樣條曲線和FLYBY（多點(diǎn)笛卡兒空間）動(dòng)態(tài)軌跡規(guī)劃算法。
　　 研究了特殊焊接作業(yè)軌跡規(guī)劃方法。設(shè)計(jì)了笛卡兒空間動(dòng)態(tài)軌跡規(guī)劃算法的橫擺功能；給出以時(shí)間t和位移s為擺動(dòng)控制變量的兩種不同的擺動(dòng)控制方式，給出擺動(dòng)方向、擺動(dòng)量和擺動(dòng)加入方法的數(shù)學(xué)描述；針對(duì)FLYBY和樣條曲線的特殊

3、性，設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的處理技術(shù)和仿真結(jié)果；同時(shí)，給出了單步反向的處理技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)流程：
　　 針對(duì)由“昆山一號(hào)”機(jī)器人、導(dǎo)軌和變位機(jī)組成的多軸焊接系統(tǒng)，給出了多軸系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述。運(yùn)用在線示教的方式建立機(jī)器人和導(dǎo)軌之間的自標(biāo)定算法，同時(shí)給出運(yùn)用激光跟蹤儀標(biāo)定坐標(biāo)變換矩陣的方法，標(biāo)定方法簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，有較高的實(shí)用價(jià)值。結(jié)合上述標(biāo)定技術(shù)，給出焊接系統(tǒng)的關(guān)節(jié)空間和笛卡兒空間聯(lián)合動(dòng)態(tài)軌跡規(guī)劃方法。
　　 為實(shí)現(xiàn)批量工件高效準(zhǔn)確焊接，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了