雙線激光傳感移動(dòng)焊接機(jī)器人V型焊縫跟蹤控制.pdf

1、伴隨著焊接技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，人們開始對(duì)焊接質(zhì)量的要求也越來越高，而焊接質(zhì)量受到如高溫、飛濺、煙塵、人為或機(jī)械誤差、受熱變形的諸多因素的干擾影響，使得焊接自動(dòng)化成為必然趨勢。
　　針對(duì)一些如航空航天、船艙狹小空間等，人工難以達(dá)到或工作環(huán)境比較惡劣的情況，采用基于雙線傳感的移動(dòng)式焊接機(jī)器人來進(jìn)行焊縫跟蹤控制，來達(dá)到保證焊接質(zhì)量的要求。該機(jī)器人是一種緊湊新型的，差速模式全輪轉(zhuǎn)向方式的移動(dòng)焊接機(jī)器人。分析了機(jī)器人無側(cè)滑條件，建立機(jī)

2、器人的誤差模型，采用MATLAB軟件對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，結(jié)果表明，所建立的無側(cè)滑運(yùn)動(dòng)學(xué)模型正確。
　　為分析機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性對(duì)機(jī)器人的控制器的影響，首先建立了該機(jī)器人的虛擬樣機(jī)，設(shè)計(jì)了機(jī)器人的PID控制器，并采用MATLAB與ADAMS軟件對(duì)機(jī)器人虛擬樣機(jī)進(jìn)行了聯(lián)合控制仿真研究，斜線軌跡與圓弧等典型焊縫軌跡控制仿真結(jié)果表明，斜線軌跡跟蹤最大誤差為-0.0761mm，圓弧軌跡跟蹤最大誤差為-0.0732mm，仿真誤差均小于±0.

3、5mm，整體誤差穩(wěn)定性尚可。
　　根據(jù)上述控制仿真結(jié)果并結(jié)合實(shí)際機(jī)器人，設(shè)計(jì)該機(jī)器人焊縫跟蹤控制器，主要是PID控制和模糊控制。系統(tǒng)采用了在控制中常見的PID的控制策略，進(jìn)行仿真控制實(shí)驗(yàn)，得到一個(gè)基本滿意的控制效果；為了提高控制精度，改善系統(tǒng)的響應(yīng)速度，對(duì)焊槍所在的十字滑臺(tái)部分的控制設(shè)計(jì)了模糊控制，同時(shí)進(jìn)行仿真控制研究，結(jié)果表明斜線軌跡跟蹤最大誤差-0.0440m，精度有所提高，且系統(tǒng)穩(wěn)定性變好。
　　最后，設(shè)計(jì)搭建了焊接系