基于虚拟样机技术工业焊接机器人仿真研究

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1、摘要工业焊接机器人在改善工人恶劣的劳动环境、提升产品生产效率和产品的质量上意义重大。因此，对工业机器人相关领域的研究显得极其重要。本文研究对象主要针对的是工业上的六自由度焊接机器人，结合工业机器人相关方面的理论技术，采用虚拟样机技术对焊接机器人作了一系列的仿真研究。对其方法和策略作了一个详细的分析。首先，论文对工业机器人这个大方向作了一个简单的概述，包括机器人的定义、系统构成、特点及其发展趋势等等。同时，对虚拟样机技术相关方面的知识也作了一个简要的介绍。以此确定本文的主基调。也为研究工作的展开作了一个铺垫

2、。其次，详细的描述了机器人结构的表述方法。对本文涉及的机器人理论技术进行了深入的分析，包括机器人坐标系的建立及空间的描述方法，机器人运动学的数学求解方法等等。采用D．H建模方法，建立了焊接机器人的数学模型，同时，对工业机器人底层的轨迹规划方法，主要是笛卡坐标空间轨迹规划和关节坐标空间的多项式插值和抛物线线性函数插值方法，用实验的方法验证了这些轨迹规划方法的正确性和实用性。再次，细致的讲解了焊接机器人虚拟样机的建立过程。如：ADAMS工作环境的设置、样机模型在ADAMS环境中的前处理过程、样机模型的检验与测

3、试等。对导入的焊接机器人模型进行编辑，为下一步机器人的仿真实验做好准备。最后，综合利用工业机器人技术知识及其虚拟样机技术，针对焊接工件，根据焊接任务要求，结合虚拟样机分析软件ADAMS和MATLAB软件对焊接机器人的弧焊焊接过程进行了仿真求解，通过仿真发现在实际焊接过程会出现的问题，并提出解决方案。同时，通过后处理模块ADAMS／PostProcess对机器人的运动学和动力学相关性能参数进行了分析。关键词：焊接机器人，仿真，虚拟样机，ADAMSABSTRACTWeldingrobotisoneimport

4、anttypeoftheentirerobot．Especiallytoimprovethebadworkenvironment，productproductionefficiencyandproductqualityhasagreatsignificance．Therefore，theresearchinthefieldofindustrialrobotisverynecessary．Inthispaper，theobjectofstudyismainlyaimedatindustryofsixdegr

5、eesoffreedomrobotwelding．Combinethetheoryofindustrialrobots．Basedonvirtualprototypetechnologyoftheweldingrobot，wemadeaseriesofsimulationresearch．Also，weseriouslyanalysisthemethodandstrategy．Firs_tly，thispapermadeasimpleoverviewofthegeneraldirection．Includ

6、ethedefinitionofrobot，systems眦眦，characteristicsanddevelopmenttrend，andSOon．Atthesametime，wedidabriefintroductiontothevirtualprototypetechnology．Forexpansionoftheresearchworkmadeaforeshadowing．Secondly，adetaileddescriptionoftherepresentationmethodofrobotst

7、Iuc眦．Wehadmadethoroughanalysisinthisarticleaboutthetheoryoftherobottechnology，includingtheestablishmentoftherobotcoordinatesystemanddescriptionmethodofthespace，therobotkinematicsmathematicalsolutionmethod，andSOon．UsingD-Hmodelingmethod，establishedthemathe

8、maticalmodelofweldingrobot．Atthesametime，thetrajectoryplanningmethodforindustrialrobot，mainlyistheCartesianspacetrajectoryplanningandmethodofjointcoordinatesspaceinpolynomialinterpolationandparabolainterpolation．The