大型復雜鋼結構件切割機器人系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著大型工業(yè)的高速發(fā)展，應用于大型復雜鋼結構件的切割技術及裝備研究極其重要，現(xiàn)有的串聯(lián)式多軸聯(lián)動切割機器人在對非平面類工件切坡口有其制約性，因為這種構型的切割機器人在曲面上實現(xiàn)復雜路徑切割時各關節(jié)轉動的角度有多解，為保證運動路徑的連續(xù)性、無突變，需要復雜的控制策略，操作麻煩。
　　在此背景下，本文設計了一種串并串式五軸切割機器人系統(tǒng)，能實現(xiàn)復雜鋼結構件大角度坡口的切割。它的三自由度平移機構單獨完成切割空間位置變化，二自由度旋轉機構

2、單獨完成切割角度姿態(tài)變化，二者無需相互補償位移，簡化了控制策略。
　　實現(xiàn)上述切割機器人的核心是通過機械結構設計，使旋轉機構兩旋轉關節(jié)軸的軸線都通過割炬槍頭的割炬點，保證割炬點做旋轉運動時空間位置不偏移。割炬點固定的旋轉機構有軸線斜交式和軸線正交式，通過運動學分析，在簡化控制策略的原則上，選擇并設計了軸線正交式割炬點固定的旋轉機構。
　　本文使用SOLIDWORKS建立大型復雜鋼結構件切割機器人三維模型，通過應力和位移變形分