收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无解析解的弧焊机器人控制方法及控制系统研究

张国旗  
【摘要】:工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感技术、人工智能等多学科先进技术于一体的现代化制造业重要的自动化装备。作为工业机器人中的典型代表,弧焊机器人对提高生产效率、提升产品质量和降低生产成本有着重要意义,因此发展控制精度高、柔性高的弧焊机器人有着重要的意义。本论文从弧焊机器人运动学研究出发,利用焊缝跟踪系统获得焊缝信息实时引导在虚拟示教系统中生成的示教程序下运动的弧焊机器人,实现实时精确跟踪焊缝。 首先对本论文所使用的具有特殊结构的弧焊机器人进行运动学建模,分析后确认不存在解析解,采用几何分析方法,探索出一种求解机器人逆运动学的快速迭代法。利用MATLAB对机器人末端操作器执行直线轨迹任务的情况进行实验验证,证实该方法得到的逆解能够满足实际需要,为实现焊缝跟踪和虚拟示教系统提供理论支持。 对激光扫描视觉传感器获得的焊缝图像信息进行处理,获得焊缝的中心位置,并将该信息传送给工控计算机机。工控计算机调用求解逆运动学功能模块,以焊缝的中心位置为输入量,求解出该位置对应的各关节变量值,并与当前的关节变量值进行比较产生运动控制量。上位机将运动控制量传送到伺服控制器,驱动机器人到达焊缝位置,实现实时跟踪焊缝的目的,提高焊接质量。 介绍了示教编程器的功能设计及其软件整体结构。根据实际工作的机器人建立机器人模型,按照工作任务,通过示教编程器操作机器人模型,在示教系统中进行示教,并使用编程指令生成示教程序。通过焊缝跟踪系统获得的焊缝信息,可以修正机器人工作时的实际焊缝偏差,从而实现实时跟踪焊缝。 最后对机器人控制系统进行实验与调试。消除电机对运动控制器的干扰,实现了PMAC与工控计算机的正确通信,并对电机进行PID调整,使其达到最佳控制性能。将本虚拟示教系统与实际机器人进行联机实验,能够实现示教系统中的机器人模型与实际机器人联动,达到控制要求。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张晓瑾;谢里阳;李佳;武滢;张宇;;六自由度弧焊机器人的运动可靠性分析(英文)[J];材料与冶金学报;2011年02期
2 张炜;;日本机器人专利文献[J];机器人技术与应用;2011年03期
3 ;云计算对机器人产业的影响[J];高科技与产业化;2011年07期
4 董健;;虚拟机器人软件在中小学机器人教育中的应用研究[J];中国信息技术教育;2011年Z1期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王政;乔及森;樊丁;石玗;;弧焊机器人用的数控变位机的研制[A];第十次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2001年
2 钟继勇;许燕铃;陈华斌;李来平;胡明华;陈善本;;五通连接器弧焊机器人焊接系统简介[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
3 刘志峰;倪楠;黄海鸿;;弧焊机器人焊缝跟踪系统的研究与发展[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
4 李金泉;陈善本;吴林;;一种用于弧焊机器人视觉导引的图像底层处理算法[A];第十次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2001年
5 简鼎立;邹治华;郭智宏;吴圣伦;;植基于多机器人之智慧型保全系统[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 桂耀樑;赵国弟;王开屏;浦振明;陈华琪;陈刚;;小学阶段开设机器人课程的可行性研究[A];创新在这里奠基——上海市青少年科技辅导员论文汇编[C];2006年
7 聂尔来;;AW-600弧焊机器人开发[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
8 骆远福;谷声孔;;弧焊机器人在三万辆汽车组焊线上应用技术研究[A];四川省汽车工程学会第一届二次年会论文集[C];1991年
9 杨新刚;黄玉美;;一种弧焊机器人的结构设计和运动学分析[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年
10 张华;贾剑平;潘际銮;申淑萍;徐雪松;;旋转电弧传感式弧焊机器人典型坡口焊缝偏差仿真分析[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杜乃成;弧焊机器人金属快速成形研究[D];天津大学;2009年
2 赵德安;静电喷涂机器人变量喷涂轨迹优化关键技术研究[D];江苏大学;2012年
3 冯胜强;基于UG的弧焊机器人离线编程与统计方法的焊接质量判定[D];天津大学;2010年
4 沈鸿源;铝合金弧焊机器人视觉实时焊缝跟踪与成形控制方法研究[D];上海交通大学;2008年
5 吕世增;空心非球型手腕喷涂机器人设计及关键技术研究[D];天津大学;2012年
6 李正义;机器人与环境间力/位置控制技术研究与应用[D];华中科技大学;2011年
7 马宏波;基于视觉传感的机器人铝合金脉冲TIG焊接过程MLD建模方法研究[D];上海交通大学;2011年
8 宁宇;基于数字化工厂的轿车地板焊装线的混流设计与规划[D];吉林大学;2011年
9 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 张连新;基于多智能体技术的机器人遥控焊接系统研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张国旗;无解析解的弧焊机器人控制方法及控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 王帅;基于虚拟机的教育机器人软件设计[D];华南理工大学;2010年
3 黄思姬;地面武装机器人机械系统设计与实验研究[D];南京理工大学;2011年
4 刘亮;标记机器人的关键技术研究[D];上海交通大学;2011年
5 冯金珏;教育机器人的开发与教学实践[D];上海交通大学;2012年
6 王玮;白车身机器人焊装自动线关键装备技术的研究[D];合肥工业大学;2010年
7 张婧慧;机器人滚边技术及其应用研究[D];合肥工业大学;2010年
8 樊明跃;三维模型驱动的机器人离线自动编程型材切割系统[D];天津大学;2012年
9 徐稀文;基于有限元法的弧焊机器人结构分析[D];江南大学;2012年
10 李晓明;上海大众门盖生产线中机器人的应用实施[D];上海交通大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 孙理;机器人大赛搅热金城[N];兰州日报;2011年
2 ;智能弧焊机器人在南昌问世[N];今日信息报;2004年
3 ;微软机器人:一家一台[N];电脑商报;2007年
4 本报记者 赵怀斌 实习记者 马若昊;从北京捧回科技大奖[N];民族日报;2010年
5 王佑;我国最大机器人制造商新松冲刺IPO[N];第一财经日报;2007年
6 一理;在MSN上卖盒饭[N];海峡财经导报;2007年
7 乐天;浏览器引发恶意软件梦魇[N];计算机世界;2007年
8 本报记者 王晓笛;中国机器人之父[N];大众科技报;2001年
9 记者 郑东鸿 石庆伟 冯雷;机器人 悄然来到我们身边[N];新华每日电讯;2003年
10 常轩;用尖端设备打造哈弗CUV[N];经理日报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978