焊接機(jī)器人已逐漸成為自動(dòng)化生產(chǎn)線上的重要組成部分,現(xiàn)今應(yīng)用的焊接機(jī)器人以點(diǎn)焊為主,依靠人工示教及離線編程完成焊接任務(wù)。由于復(fù)雜軌跡的機(jī)器人弧焊示教編程較為困難,且存在焊槍末端抖動(dòng)、速度波動(dòng)以及軌跡規(guī)劃過(guò)程中出現(xiàn)的奇異點(diǎn)等問(wèn)題,使得弧焊機(jī)器人應(yīng)用的廣泛性相對(duì)較低。開(kāi)展弧焊機(jī)器人軌跡規(guī)劃和優(yōu)化方法的研究對(duì)機(jī)器人弧焊的實(shí)際應(yīng)用具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。本文以圓管相貫線焊縫為研究對(duì)象,開(kāi)展下列研究:(1)根據(jù)給出的相貫線焊縫原始點(diǎn)數(shù)據(jù),使用NURBS曲線擬合焊縫曲線,并采用迭代的方法確定滿足輪廓誤差的最少控制點(diǎn)個(gè)數(shù)。提出一種低速度波動(dòng)率的插補(bǔ)點(diǎn)參數(shù)求解方法,采用一階泰勒公式求解下一個(gè)插補(bǔ)點(diǎn),通過(guò)牛頓法迭代減小速度波動(dòng)率,避免了復(fù)雜的高階求導(dǎo)并滿足給定速度波動(dòng)率要求。給出一種焊槍姿態(tài)規(guī)劃方法,利用理論相貫線模型進(jìn)行焊槍姿態(tài)插補(bǔ),根據(jù)理論相貫線與實(shí)際焊縫的偏差對(duì)求得的焊槍姿態(tài)進(jìn)行了修正。使用Matlab軟件對(duì)所提方法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明,該方法得到的焊縫曲線可以滿足輪廓誤差,插補(bǔ)點(diǎn)及焊槍姿態(tài)也均滿足要求。(2)根據(jù)所研究ABB IRB1410型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)及尺寸,使用D-H法建立機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,同時(shí)推...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 課題研究背景
        1.1.2 研究目的
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 曲線插補(bǔ)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 機(jī)器人軌跡規(guī)劃研究現(xiàn)狀
        1.2.3 機(jī)器人軌跡優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
    1.4 本章小結(jié)
第二章 基于NURBS曲線的相貫線焊縫焊槍位姿插補(bǔ)
    2.1 引言
    2.2 NURBS曲線擬合
        2.2.1 NURBS曲線的定義
        2.2.2 NURBS曲線構(gòu)建
    2.3 插補(bǔ)點(diǎn)參數(shù)計(jì)算
        2.3.1 插補(bǔ)點(diǎn)參數(shù)的泰勒公式求解
        2.3.2 插補(bǔ)點(diǎn)參數(shù)修正
    2.4 焊接機(jī)器人姿態(tài)插補(bǔ)
        2.4.1 焊槍理論位姿
        2.4.2 焊槍實(shí)際位姿
    2.5 實(shí)例仿真驗(yàn)證
    2.6 本章小結(jié)
第三章 IRB1410機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模及逆解篩選
    3.1 引言
    3.2 IRB1410焊接機(jī)器人簡(jiǎn)介
    3.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        3.3.1 空間位姿描述
        3.3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
        3.3.3 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解
    3.4 機(jī)器人逆解選取及仿真驗(yàn)證
        3.4.1 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解的選取
        3.4.2 機(jī)器人模型的matlab仿真驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于遺傳算法的機(jī)器人布局問(wèn)題優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 機(jī)器人工件布局問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 問(wèn)題描述
        4.2.2 優(yōu)化目標(biāo)
        4.2.3 約束條件
    4.3 工件布局問(wèn)題的遺傳算法求解
        4.3.1 遺傳算法
        4.3.2 工件布局問(wèn)題的遺傳算法流程設(shè)計(jì)
    4.4 工件布局問(wèn)題的matlab仿真
    4.5 本章小結(jié)
第五章 機(jī)器人相貫管焊接仿真及實(shí)驗(yàn)分析
    5.1 引言
    5.2 機(jī)器人相貫管焊接的Robot Studio仿真
        5.2.1 Robot Studio軟件簡(jiǎn)介
        5.2.2 創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)
        5.2.3 RAPID程序編輯
        5.2.4 焊接仿真驗(yàn)證
    5.3 機(jī)器人相貫管焊接實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：4044792