方形管板焊接机器人运动学分析与应用  

Kinematic analysis and application of square tube plate welding robot

作　　者：丛智慧 高胜[1] 李海超[2] 谢晓飞 魏云飞 CONG Zhihui;GAO Sheng;LI Haichao

机构地区：[1]东北石油大学机械科学与工程学院,黑龙江大庆163319 [2]哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150006

出　　处：《焊接技术》2024年第12期89-94,共6页Welding Technology

摘　　要：针对方形管板结构在焊接中的自动化程度低、焊接接头质量稳定性不足等问题,设计一款新型两平移三转动五自由度的串联机器人。通过简化机器人结构建立机器人连杆坐标系并确定其D-H参数表,利用改进D-H法建立机器人运动学模型,求解机器人正逆运动学方程,针对机器人运动之中的抖动问题采用五次多项式插值完成机器人的轨迹规划,最后利用MATLAB Robotics Tools验证了机器人工作空间的可达性。结果表明:所设计机器人运动模型准确,运动轨迹平滑无突变,且具备良好的可达性。通过制作样机搭建试验平台进行试验验证,试验中机器人运行平稳,焊道排布高效准确,在给定的焊接参数下,机器人可以胜任方形管板焊接的工作,机器人焊枪末端的误差均在0.28 mm以内,满足工程上自动化焊接的需要,为实现方形管板高效率自动化焊接提供了依据。

关 键 词：方形管板焊接 机器人 运动学分析 轨迹规划 

分 类 号：TP242.3[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TG409[自动化与计算机技术—控制科学与工程]