弧焊机器人动态轨迹规划方法的研究与实现.pdf

镚．狣』浚琤甽研究生签名彳丕丝导师签名蕴墨也研究生签名名五丝日期—丝巫々．形錿。÷毛含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸制论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借阅可以公布刊登畚牡娜ú炕虿糠帜谌荨Ｂ畚牡墓ú包括刊登谌ǘ洗学研究生院办理。关键词：弧焊机器人动态轨迹规划标定焊缝寻位自动化软件测试设计实现了焊接机器人动态轨迹规划模型对该模型进行总体设计并且对各个子模块进行设计和实现并使该模型通用化、系统化。以动态轨迹规划模型为基础设计关节运动的轨迹参数规划模块和关节角度动态规划模块实现了关节空间动态轨迹规划算法。同时针对焊接生产中样条曲线和不同轨迹段平滑连接的需求设计相应轨迹的轨迹参数规划模块和位姿动态规划模块实现了样条曲线和多点笛卡儿空间旒９婊惴ā研究了特殊焊接作业轨迹规划方法。设计了笛卡儿空间动态轨迹规划算法的横摆功能：给出以时间臀灰芐为摆动控制变量的两种不同的摆动控制方式给出摆动方向、摆动量和摆动加入方法的数学描述；针对脱跚叩奶厥庑裕杓贫杂Φ拇砑际鹾头真结果；同时给出了单步反向的处理技术及其实现流程：针对由“昆山一号”机器人、导轨和变位机组成的多轴焊接系统给出了多轴系统的数学描述。运用在线示教的方式建立机器人和导轨之间的自标定算法同时给出运用激光跟踪仪标定坐标变换矩阵的方法标定方法简单准确有较高的实用价值。结合上述标定技术给出焊接系统的关节空间和笛卡儿空间联合动态轨迹规划方法。为实现批量工件高效准确焊接设计实现了六点法和分类法焊缝寻位方法。论述了六点法的数学描述、示教操作过程和矩阵求解方法：给出了三点法建立工件坐标系的方法给出分类法的数学描述和维榭鱿碌淖;痪卣蠛褪窘滩僮髁鞒獭对以上动态轨迹规划算法和特殊焊接作业轨迹规划方法进行了软件设计、仿真验证和焊接现场试验分析。运用虰自动化软件测试工具对控制软件进行了自动化测试、改进和完善。瑆ｗ顂痩琣瓼甌甀琲．甒：．琲．琧’甌‘．痑琯瓼．．．畐珼Ⅱ旒９婊课题背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本论文的主要工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．本论文的内容安排⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．第二章动态轨迹规划方法及其实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．问题引入⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．动态轨迹规划模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．Ｐ妥芴迳杓啤．？樯杓朴胧迪帧．Ｐ妥芴褰峁雇肌关节空间动态轨迹规划方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。笛卡儿空间动态轨迹规划方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．跚叨旒９婊本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第三章特殊焊接作业轨迹规划⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．横摆控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．岚谠怼岚凇．跚吆岚凇单步反向⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯