文档介绍：移动式焊接机器人的控制系统研究摘要本文通过将轮式移动机器人移动非完整约束部分的运动学模型本文针对移动式焊接机器人的结构特点和控制要求,建立了移动式关节机器人的运动学动力学模型,将动力学约束的时间最优算法和模糊控制算法应用于焊缝的跟踪过程,并设计了移动式焊接机器人的刂葡低呈匝槠教ā和关节机器人的运动学模型相结合,建立了整体结构的运动学动力学模型,并进行了末端轨迹的仿真。本文将动力学约束的时间最优算法加入到焊缝跟踪的过程,提高了焊缝跟踪过程中的力学性能和稳定性。同时,设计了焊枪跟踪过程的模糊跟踪控制器,采用偏差量和偏差变化量作为模糊控制器的输入,通过二维模糊控制算法得出控制电机调整焊枪偏差的控制量。跟踪控制对比实验表明,采用模糊算法的焊缝跟踪控制可以实现平滑调节的跟踪过程。设计了基于酒幕魅丝刂葡低呈匝槠教ǎ行了硬件电路的设计和调试,并编写调试了控制模块的子程序。关键词:焊接机器人,运动学模型,焊缝跟踪,模糊控制,低
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第滦髀人进行轨迹的规划和焊缝跟踪成为其发展的一个重要趋判论文的选题意义机器人的发展概况随着工业技术和机械制造和精密制造技术的发展和需要,固定基座的机器人在许多领域发挥了巨大的作用,推动了工业技术的巨大发展。但是在许多灵活性强,作业空问大的环境中的使用受到了极大的限制。具有固定基的系统的最大缺陷是其工作空间受限,为了扩大其工作空问,构造了基于移动机器人的机械臂系统,简称为移动机械臂。最初的移动机械臂主要应用于航天航空方向,现在它的景。移动机器突当鄣慕岷鲜挂贫当劬哂邢灾氖粜裕乜砹擞糜α煊颍但同时这种结合也增加了系统的复杂性,使他们的控制和规划变的更加困难,为了完成每一项具体的工作,移动机械臂必须协调好机器人和机械臂的运动【”。随着科学技术的发展,焊接自动化在工业领域得到了广泛的应用。自动化的本。目前工程应用中亟待开发出能够取代工人手工操作的低成本自动化的焊接设近些年,我国现代化经济建设发展迅猛,石油化工产品逐年增多。尤其是自国家实施“西气东输”计划及大规模的采集海上石油以来,石油管道的体积容量程度,以降低成本、提高效率与焊缝质量。但焊接过程是一个复杂的过程,具有时变、非线性及干扰因素多等特点,移动焊接机器人是一个具有空间多自由度的而建立先进而稳定的控制系统,并建立适当的数学模型和控制模型,对焊接机器具。在制造、装配及服务行业,机器人的应用取得了明显的进步。由于传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步,通过智能机器人系统,首次在制造领域以应用已遍及陆地和水下环境中,并在工业、农业、医疗等方面具有广泛的应用前焊接机器人能提供稳定的焊接质量,减轻人的劳动强度,提高工作效率,降低成备,以减少生产过程中人为因素的影响,提高焊缝质量【以及数量急莉增加,迫切需要改善石油管道的施焊条件,提高管道焊接的自动化智能焊缝跟踪系统,它本身具有一定的自主性,对外的感知能力和局部的对跟踪路径的自主规划能力等。在焊缝跟踪的过程中,不但要实时调整焊炬与焊缝之间的偏差,还需要实时调整机器人本体以及其工作臂和焊枪在谭接空间的位姿。,机器人已被人们看作是一种生产工北京化工大学硕士生论文。
外的服务行业,开辟了机器人应用的新领域,让机器人作为“人的助手”,使人们的生活质量得以提高。上世纪、年代,随着机构理论和伺服理论的发展,工业机器人进入实用化阶段。年代,随着计算机技术、现代控制技术、传感技术和人工智能技术的发展,工业机器人得到了迅速发展。年功了多关节机器人;年,居滞瞥隽薖魅耍恰种多关节、全电动驱动、多犊刂疲徊捎肰专用语言;可配视觉、触大体上是以此为基础的。这一时期的机器人属于“示教再现”./型机器人。只具有记忆、存储能力,按相应程序重复作业,但对周围环境基本没进入年代,随着传感技术,包括视觉传感器、非视觉传感器酢⒋觉、接近觉等约靶畔⒋砑际醯姆⒄梗鱿至说诙ひ祷魅恕!S懈芯的机器人。它能够获得作业环境和作业对象的部分有关信息,进行一定的实时处理,引导机器人进行作业。第二代机器人已进入了使用化,在工业生产中得到广更加完善的环境感知能力,而且还具有逻辑思维、判断和决策能力,可根据作业机器人的机械本体机构基本上分为两大类:一类是操作本体机构,它类似人的手臂和手腕,配上各种手爪与末端操作器后可进行各种抓取动作和操作作业,工业机器人主要采用这种结构。另一类为移动型本体结构,主要目的是实现移动功能,主要有轮式、履带式、足腿式结构以及蛇行、蠕动、变形运动等机构。壁面爬行、水下推动等机构也可归于这一类。机器人本体机构的动作依靠关节机器人的各关节来驱动,而大多数机器人是基于闭环控制原理进行的。伺服控制器的作用是使驱动单元驱动关节并带动负载朝减少偏差的方向动作。已被广泛应用的驱动方式有液压伺服驱