焊接機(jī)器人若干優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、焊接機(jī)器人應(yīng)用于汽車及其零部件制造、工程機(jī)械等焊接的作業(yè)中。隨著焊接機(jī)器人的不斷創(chuàng)新其應(yīng)用也越來越廣泛。焊接機(jī)器人為焊接生產(chǎn)的自動化、智能化提供了可能性。同時(shí)對焊接機(jī)器人的要求與需求也越來越高，機(jī)器人不僅需要輕量化設(shè)計(jì)，更需要一些智能算法對其進(jìn)行優(yōu)化。
　　焊接機(jī)器人由機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)和焊接設(shè)備兩部分組成。本文主要針對焊接機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化研究。機(jī)器人平衡方式一般有附加配重、彈簧、氣缸和機(jī)械阻尼等。彈簧平衡缸機(jī)構(gòu)簡單，平衡效果好

2、，而且對機(jī)器人的運(yùn)動還有一定的緩沖作用。為了解決焊接機(jī)器人不平衡力矩的波動性，針對機(jī)器人彈簧平衡缸的參數(shù)變化對工業(yè)機(jī)器人的不平衡力矩的影響，對其參數(shù)進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)與測試，基于多目標(biāo)優(yōu)化算法對平衡缸進(jìn)行優(yōu)化研究。并通過165kg焊接機(jī)器人優(yōu)化平臺，檢驗(yàn)其優(yōu)化結(jié)果的合理性，得出對焊接機(jī)器人平衡缸系統(tǒng)優(yōu)化的新思想。運(yùn)用多目標(biāo)優(yōu)化算法，不僅使機(jī)器人最大力矩減小，而且其力矩波動性減小，對機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和靜態(tài)特性有了提高。
　　小臂是焊接機(jī)器

3、人的重要組成部件，小臂性能的提高對末端操作器的空間位置有很大的決定作用?；诤附訖C(jī)器人靜力特性，設(shè)計(jì)出其小臂基本參數(shù)，對小臂進(jìn)行相應(yīng)的多目標(biāo)粒子群優(yōu)化。粒子群算法設(shè)置參數(shù)少，容易實(shí)現(xiàn)，而且收斂速度快。對機(jī)器人小臂進(jìn)行靜力學(xué)分析，檢驗(yàn)優(yōu)化后的小臂在優(yōu)化后的的效果，同時(shí)驗(yàn)證了粒子群算法對小臂優(yōu)化的適用性。
　　大臂連接著底座和小臂，在機(jī)器人整體中起著很重要的支撐作用。為了保證大臂的運(yùn)動穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立大臂需要優(yōu)化

4、的參數(shù)，針對大臂負(fù)載較大和其結(jié)構(gòu)負(fù)載的問題，通過多目標(biāo)驅(qū)動優(yōu)化程序的多目標(biāo)優(yōu)化方法對大臂優(yōu)化。ANSYS Workbench易用性良好，無需費(fèi)時(shí)編寫程序，就能方便地設(shè)定優(yōu)化參數(shù)，進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化。對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)很實(shí)用。ANSYS Workbench可以把建模分析和優(yōu)化無縫對接，減少了建模軟件和優(yōu)化軟件的交互時(shí)間，研發(fā)周期減少。通過實(shí)際測試分析，得出多目標(biāo)優(yōu)化對大臂優(yōu)化的實(shí)用性。
　　在對焊接機(jī)器人整體進(jìn)行靜力學(xué)和動力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,