弧焊機器人動態(tài)軌跡規(guī)劃方法的研究與實現(xiàn).pdf

1、本文針對自主研發(fā)的、具有開放式結構的“昆山一號”焊接機器人控制系統(tǒng)（V2.0版本），研究焊接機器人動態(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)標定、聯(lián)合軌跡規(guī)劃、焊縫尋位、自動化軟件測試等。
　　 設計實現(xiàn)了焊接機器人動態(tài)軌跡規(guī)劃模型，對該模型進行總體設計，并且對各個子模塊進行設計和實現(xiàn)，并使該模型通用化、系統(tǒng)化。以動態(tài)軌跡規(guī)劃模型為基礎，設計關節(jié)運動的軌跡參數(shù)規(guī)劃模塊和關節(jié)角度動

2、態(tài)規(guī)劃模塊，實現(xiàn)了關節(jié)空間動態(tài)軌跡規(guī)劃算法。同時，針對焊接生產中樣條曲線和不同軌跡段平滑連接的需求，設計相應軌跡的軌跡參數(shù)規(guī)劃模塊和位姿動態(tài)規(guī)劃模塊，實現(xiàn)了樣條曲線和FLYBY（多點笛卡兒空間）動態(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。設計了笛卡兒空間動態(tài)軌跡規(guī)劃算法的橫擺功能；給出以時間t和位移s為擺動控制變量的兩種不同的擺動控制方式，給出擺動方向、擺動量和擺動加入方法的數(shù)學描述；針對FLYBY和樣條曲線的特殊

3、性，設計對應的處理技術和仿真結果；同時，給出了單步反向的處理技術及其實現(xiàn)流程：
　　 針對由“昆山一號”機器人、導軌和變位機組成的多軸焊接系統(tǒng)，給出了多軸系統(tǒng)的數(shù)學描述。運用在線示教的方式建立機器人和導軌之間的自標定算法，同時給出運用激光跟蹤儀標定坐標變換矩陣的方法，標定方法簡單準確，有較高的實用價值。結合上述標定技術，給出焊接系統(tǒng)的關節(jié)空間和笛卡兒空間聯(lián)合動態(tài)軌跡規(guī)劃方法。
　　 為實現(xiàn)批量工件高效準確焊接，設計實現(xiàn)了