摘要：针对机器人生产线任务复杂化和加工柔性化的需要,设计了一种多机器人系统平台,并依据电路板装配与焊接的多机器人系统平台进行机构设计.由于平台结构设计关系到电路板的安装状况,不合理的设计将导致元件装夹错误、位置装配偏移以及焊接质量差等,所以重点设计了自动预紧传动机构、移动平台解耦机构和独立运转转向工作台机构.在对传动精度、运转形式和供电方式研究的基础上,基于SolidWorks建模分析了机构设计的合理性.

摘要：针对小口径管道传统的人工焊接方法效率低下、劳动强度高、存在安全风险且对操作工人技能要求高,难以满足现代工程的需求,设计了一款小口径管道内焊接机器人.该机器人能够在管道内部自主移动,利用精密的机械结构实现高质量的自动化焊接.机器人主要由行走机构、涨紧机构、焊枪升降机构、焊枪回转机构、送丝机构和智能控制系统等部分组成,通过智能控制系统来精确控制各个电机驱动单元,实现全电动的焊接作业.与现有外焊设备相比,这款内焊机器人能有效避免外部环境干扰,提升焊接稳定性,尤其适用于空间受限、难以采用传统焊接方法的施工环境.此设计不仅提升了自动化焊接的灵活性,还展现了焊接技术的智能化发展趋势,为油气管道建设提供了技术支持.

摘要：针对大构件相贯线型空间焊缝的视觉跟踪方法,设计并制造了8自由度焊接视觉跟踪机器人.描述了一种空间机器人建模方法,主要思路为将移动坐标系从绝对坐标系原点,顺着关节机构移动到机器人末端工作点,运用此法对机器人进行数学建模并仿真,得到机器人运动学正解,运用数值法对机器人进行工作空间分析,得到工作空间三维图和侧向剖面图.仿真结果证明数学建模方法的有效性,空间分析结果表明本机构工作空间无空洞,工作范围符合设计要求.最后用物理样机对空间曲线型焊缝进行运动跟踪实验验证.

摘要：针对骑座式相贯线焊接机器人焊枪姿态的规划问题,提出了一种基于模糊控制的算法.以焊缝倾角、焊缝转角、坡口大小、被贯筒体厚度和相贯筒体厚度为输入变量,以焊接行走角和工作角为输出变量,建立多输入多输出系统模糊控制器;推导出各输入变量的隶属度函数;采用经验归纳法设计模糊控制规则,建立了相应的控制规则表;最后规划出焊枪的工作角和行走角.对不同的相贯筒体直径进行了仿真,结果表明,采用加权模糊专家系统对骑座式相贯线焊接机器人焊枪的工作角和行走角进行规划,可以有效的完成焊接过程焊枪的姿态控制.

摘要：为了提高大型相贯线焊接构件在使用机器人做埋弧多层多道焊接时的示教和焊接效率,提出了一种焊道轨迹规划方法.设计了一种焊缝填充策略,即各焊层的焊接高度一致,每层中的焊道数与所在层数相同,所有焊道的横截面积相等;推导出多层多道焊的焊道轨迹规划公式,对第二层的第一道焊缝进行示教一次,其余焊道的轨迹即可通过公式求出;按照焊缝搭接的原则,对每个焊道的起弧点的位置进行规划,并详细设计了搭接轨迹的方案.仿真结果显示,该方法能够满足多层多道焊缝填充规划的要求,为机器人焊接时的离线编程提供了理论基础.

摘要：将被控变量的约束区间分为大小两种偏差区,并设计了调整偏差区大小的参数.当被控变量位于大偏差区时,连续调整控制率使控制作用加强,以便被控变量尽快回到小偏差区,从而加快控制系统的调节过程.控制作用从小偏差区过渡到大偏差时是连续变化的,避免了控制作用的跳变,消除了在大小偏差区交界处的震荡现象.仿真结果表明,在模型存在不确定性情况下,该工程化处理方法可使控制系统的动态性能明显改善.

摘要：多焊矩管道全位置焊接系统共有8个焊接单元,每组4个单元同时工作,因此要求控制精度高,稳定性好,实时响应快.针对其控制要求,论文分别就软硬件方面进行了设计.硬件方面,选用以色列的ACS运动控制系统,运动控制器和电机驱动器之间采用EtherCAT通讯模式,这样在多电机的运动模块下能够大大的减少信号线的数量,保证了信号的可靠性.软件方面,电机的运动控制算法的主要部分是用ACS控制系统的自有语言ACSPL+编写,与上位机交互方面,利用ACS提供的C语言库,采用visual studio 2010作为开发工具进行设计.算法方面,针对系统中涉及的多台电机的同步问题,采用一种改进的单神经元PID控制算法进行控制.

摘要：针对低刚度细长轴在加工过程中因切削力而产生的回弹变形误差,提出了一种水射流辅助支撑细长轴加工的新型加工方法,建立了细长轴切削加工变形补偿模型,并分析细长轴在有无水射流支撑作用下的变形情况。最后,对细长轴在有无水射流辅助支撑作用下进行了实验对比分析。结果表明,水射流辅助支撑可很好的减小细长轴加工误差,为提高细长轴的质量提供理论指导。

摘要：为满足老弱病残群体的实际需求,在完成护理机器人设计的基础上,重点针对双臂结构这一关键部分展开研究。对护理机器人进行整体方案设计;分析关节模块的转动约束,得到各关节的转角范围。采用改进D-H建模法建立护理机器人数学模型,并进行运动学分析和研究。对护理机器人进行控制系统设计;基于Twin CAT3软件,编写PLC运动控制程序,调用电子齿轮并设定耦合系数,使护理机器人双臂各轴电机实现耦合控制,完成样机抱举试验。观测验证了护理机器人控制系统设计的有效性,为后续优化工作打下基础。

摘要：对设计的2冗余自由度串联PRRPR-S型8轴摄影机器人用解析法研究其工作空间。首先通过固定底层直线运动轴和腰轴的方法,分析去冗余自由度机器人腕关节可达空间的上下侧和内外侧边界;然后不固定底层直线运动轴和腰轴,综合分析机器人工作空间;利用机器人无误差运动学模型,工作空间关键点计算用世界坐标系向工作空间世界坐标系转换,得到实际工作空间关键点坐标;利用多个简单空间覆盖复杂空间的方法来解决隶属度判定问题,并用蒙特卡洛法验证实现多目标点的工作空间隶属度判定仿真。