机器人路径规划及其仿真技术在白车身焊装线中的应用

《机器人路径规划及其仿真技术在白车身焊装线中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、合肥工业大学硕士学位论文机器人路径规划及其仿真技术在白车身焊装线中的应用姓名：刘宝柱申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：王健强20100401机器人路径规划及其仿真技术在白车身焊装线中的应用摘要焊装是白车身生产的重要内容，白车身焊接质量的优劣对整车质量起着决定性的作用。一个普通轿车的车身有多达3000'-'-5000个焊点，其中60％由机器人焊接完成。因此，如何根据实际工作情况及通用规划技术来规划焊接机器人的焊接路径已成为汽车制造产业的研究重点之一。但是，目前国内企业进行白车身焊接机器人路径

2、规划主要是凭借规划设计人员的自身经验，初步规划出机器人焊接路径，然后通过现场示教编程对规划路径进行验证，很难保证规划方案的合理性。本论文为白车身焊接机器人路径规划提供了有效的解决方案。首先研究了白车身焊接生产过程，以及焊点、点焊工艺和机器人等因素对路径规划的影响。在此基础上，分析了焊接路径规划的数学模型一一旅行商问题。通过对比各类算法的优缺点，结合白车身焊接特点，最终选择遗传算法作为路径规划的数学算法：以换位表达为编码方式，评价方法为路径最短，选择算子采用锦标赛法，交叉算子采用循环交叉，变异算子采用互换变异

3、，详细阐述了GA在白车身机器人焊接路径规划中的具体实现。最后应用MATLAB编写了相应的路径规划程序，并以主线侧围补焊工位左侧第一台机器人为例，进行了焊接路径规划。最后，应用ROBCAD专业仿真软件实现该机器人的焊接运动仿真，对所规划焊接路径进行了验证和优化。本研究所采用的规划方法在车身其它焊接工位以及搬运机器人、叉车的路径规划问题上也可以应用，具有一定的通用性和经济效益。关键词：白车身，焊接，路径规划，GA，ROBCAD，仿真TheApplicationofRobotPathPlanningandSimu

4、lationTechnologyinWeldingLineforBIWAbstractWeldingisaveryimportantprocessforautomobilebodyinwhite(BIW)manufacture，andtheweldingqualityhasdecisiveeffectontheautomobilequalit)r．Generally,anordinarycarbodyhasasmanyas3000to5000weldingspots，60％ofwhichareoperate

5、dbyspotweldingrobots．Therefore，pathplanningforspotweldingrobotshasbecomeoneofthekeyresearchesforautomotiveproduction，accordingtotheactualconditionsandbymeansofgeneralplanningtechnology．However,thelocallinebuilders，currently,dotherobotpathplanningandcreatet

6、herobotpathsroughlyinaccordancewimtheengineer’Sexperiences，whichwillbethenverifiedthroughon-siteteaching．Inthisway,itisverydifficulttoensuretherationalityofthepathplanning．Inthisthesis，aneffectivesolutionwasputforwardforBIWweldingrobotpathplanning．First，th

7、eBIWweldingprocesseswereresearched，aswellastheinfluenceoftheweldingspots，spotweldingprocessesandweldingrobotsonthepathplanning．Onthisbasis，themathmodelforweldingpathplanning，travelingsalesmanproblem(TSP)Wasanalyzed．Thegeneticalgorithm(GA)isproposedasthefin

8、almathalgorithmforthepathplanningbycomparingthefeaturesofvarioustypesofalgorithmsandanalyzingtheBIWweldingprocesscharacteristics．TheGAinBIWrobotweldingpathplanningWaswelldocumented，amongwhichthetranspositione