移動焊接機(jī)器人系統(tǒng)研究.pdf

1、石化工業(yè)中的大型儲油罐、球罐、管道的焊接，多在現(xiàn)場作業(yè)，焊接位置手工作業(yè)難以達(dá)到，惡劣的工作環(huán)境不僅增大了工人的勞動強度，而且影響焊接質(zhì)量。工程應(yīng)用中亟待開發(fā)出能夠取代工人手工操作的低成本自動化的焊接設(shè)備，以減少生產(chǎn)過程中環(huán)境因素的影響，提高焊接質(zhì)量。本文提出了相應(yīng)的解決方案。 1．設(shè)計了一種磁吸附履帶式全位置移動機(jī)構(gòu)。對移動機(jī)構(gòu)的各項核心功能進(jìn)行分析，比較各種現(xiàn)行方案的優(yōu)缺點并加以選擇，完成了移動機(jī)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計中采用了抗傾覆裝

2、置，確保機(jī)構(gòu)能在油罐上爬行而且無需鋪設(shè)軌道。 2．應(yīng)用穩(wěn)定平面概念，將履帶式移動焊接機(jī)器人的穩(wěn)定性研究轉(zhuǎn)化為對穩(wěn)定平面的失穩(wěn)研究，得出機(jī)器人穩(wěn)定性條件和判定主導(dǎo)失穩(wěn)形式的原則，從而建立機(jī)器人穩(wěn)定性與磁吸附力之間的定量關(guān)系。 3．在此移動機(jī)構(gòu)上裝置了一個結(jié)構(gòu)緊湊、運動靈活的機(jī)械臂，能夠?qū)崿F(xiàn)焊槍多位姿焊接。利用運動旋量的指數(shù)變換與機(jī)械臂位形矩陣的關(guān)系，推導(dǎo)機(jī)械臂統(tǒng)一的運動學(xué)正解指數(shù)積公式，應(yīng)用子問題求逆運動學(xué)方程的解，根據(jù)運