基于DSP的焊接机器人控制系统研究

为了实现焊接机器人对空间焊缝的自动实时跟踪和焊接参数的实时控制,设计了一种以DSP为主控制器的焊缝实时跟踪和控制的交互式控制系统。DSP作为系统的核心控制器产生控制信号,驱动步进电机动作,同时利用DSP的数字通讯功能与PC进行通讯,从而实现对焊缝的实时跟踪和控制。结果表明：该焊接机器人控制系统可以实现对空间焊缝的自动实时跟踪和焊接参数的实时控制,能够满足实际焊接工程的需要。     

基于PLC的轿车机舱焊接电气控制系统设计

根据某轿车制造厂焊装车间机舱区域生产现状和工艺特点,为实现焊接流水线的自动流转和各焊接工位电气控制与ABB焊接机器人的协调配合,设计出一套基于西门子S7-300 PLC的自动焊接电气控制系统,使轿车机舱的焊接过程通过若干个流水线焊接工位逐步完成.采用Profibus-DP网络实现焊接机器人和PLC电控系统的实时通讯,以触摸屏作为PLC的上位机,通过WinCC flexible软件对系统进行组态监控.经调试运行,该系统自动运行稳定,焊接位置精确,不合格件比率降至2%,同时生产节拍提高了28%,平均日产量达到180件.     

水轮机修复专用机器人焊接(MAG焊) Fuzzy控制器设计

为了在复杂环境下提高自动化焊接质量,依据模糊集合理论,结合项目工程实际应用需要,提出了水轮机修复专用机器人焊接系统构成,给出了模糊控制器的结构设计,选择焊接电压误差、焊接电压误差变化和送丝速度作为基本论域,建立了模糊控制器的控制规则．实际应用表明,在平板平焊情况下,其焊接平滑性、稳定性明显优于人工焊接质量．     

基于激光视觉传感的铝合金自适应焊接

为了适应大型铝合金构件TIG焊接坡口状态的变化,建立了基于激光视觉传感的自适应焊接系统．系统采用新型激光视觉传感器精确测量焊缝坡口,获得焊缝坡口角度、间隙、截面积和错边等几何信息,可用于焊前辅助大型航天构件的装配,以及焊接过程中焊缝自动跟踪．该系统根据坡口状况自动调整焊接电流、送丝速度等工艺参数,实现了焊接过程的自适应控制,焊接成形良好,焊接质量符合相关标准要求．     

机器人通用运动学自动建模技术

多自由度机器人运动学自动建模问题是机器人仿真与离线编程系统中的关键技术。本文给出了自动建立机器人关节座标架原则，ＤＨ参数正负号确定原则，描述了关节座标架建立流程及ＤＨ参数求解方法。利用该理论开发了通用机器人运动学自动建模程序。     

基于双目视觉的焊缝跟踪系统研究

在自动焊接技术中,需要焊枪对焊缝实时而准确地跟踪。单目视觉系统不能实现对曲面焊缝的焊接。引入双目视觉技术,利用视觉反馈,实时监控焊点位置,减小自动焊接工作过程中的焊接误差,提高焊缝精度;对双目视觉系统进行标定,得到相机内外参数,利用投影矩阵M得到焊点三维坐标,并以此计算焊点的理论坐标误差,通过实时补偿,满足高精度焊接要求。实验表明,在加装双目视觉传感系统后,焊缝平均精度可达0.68mm,满足自动焊接的要求。     

新型机器人控制器在焊接系统中的应用

为了实现焊接机器人焊接功能产权化,采用了一种新型机器人控制器———KeMotion机器人控制器,在此基础上实现了机器人在控制器平台上的焊接功能集成应用,包括焊接系统的控制总线结构、硬件构成以及应用指令模式,实现一种基于新型控制器平台的工业焊接机器人焊接系统方案。在此平台上实现了机器人焊接功能开发,并通过实际焊接作业过程验证了焊接功能开发方案的有效性以及系统的可行性,满足焊接工艺要求。     

弧焊机器人系统的运动学求解

建立了Motoman SK6机器人和二轴倾斜/回转焊接变位机的模型,用Denavit-Hartenberg方法建立了机器人操作臂和变位机的运动学方程,实现了运动学正解. 根据机构特点用简化的几何解析法得到封闭形式的机器人运动学逆解,并实现了使变位机获得平焊位置的算法. 通过机器人系统的运动学和平焊位置算法,可以实现焊缝在平焊位置焊接,从而保证了焊接质量. 算法简单,且运行速度快,为实现弧焊机器人系统路径规划和离线编程奠定了基础. 经过图形仿真与实际下载到机器人控制柜上运行,表明计算结果可以满足平焊位置焊接的要求.     

基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪算法研究

研究并提出了基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪算法,介绍了基于激光跟踪的焊缝跟踪技术的优点,对焊缝自动跟踪过程以及该过程中前置传感滞后跟踪、实时跟踪算法等关键技术问题进行了深入探讨。管道焊接机器人的工艺试验表明：该算法可有效提高基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪精度。     

上海船舶工艺所管子-法兰自动焊接生产线

上海船舶工艺研究所承担的“管子一法兰机器人自动焊接生产线技术研究”项目通过了中国船舶工业集团公司组织的验收。 该项目采用了现代信息技术,以及机器人、自动化等先进技术,实现了机器人自动焊接工艺技术、生产线集中控制等5项关键技术突破。     

基于刚柔混合建模的移动焊接机器人系统仿真

以某移动焊接机器人为例,在刚柔混合建模理论与方法的基础上,利用Pro/E对移动焊接机器人进行整体造型;不仅将模型导入到仿真软件ADAMS环境,而且利用ADAMS/AutoFlex模块对机器人部分构件建立柔性体,同时通过ADAMS/View构建了机器人的刚柔多体动态仿真模型。仿真分析说明：该模型能够准确的反映焊接机器人的运动和受力情况,其分析也为末端机械手的动力学研究和移动焊接机器人物理样机的开发提供可靠的方法和依据。     

焊接过程语音提示卡设计

为了使焊接机器人操作者对焊接临界状态或极限不正常情况及时监控,避免焊接中断和焊接事故,依据管道弧焊机器人工作原理,采用语音集成电路UM5100的语音合成算法,设计了基于有限词汇的语音提示卡,并在管道弧焊机器人上进行了调试运行．结果表明,语音提示卡能对焊接过程进行有效监控,增强管道弧焊机器人控制系统的稳定性,提高了焊接效率．     

基于Robotstudio的弧焊机器人离线编程

弧焊机器人作为一种自动化焊接设备,其自动化程度在很大程度上取决于程序的编制。目前的工业机器人离线编程平台,可进行机器人作业系统的建模、简单作业程序的编制和作业过程仿真演示。对于由不规则曲线段构成的复杂焊接路径编程,可以用ABB机器人公司开发的Robotstudio软件进行机器人的焊接离线编程。试验证明,该软件可用于各种高质量弧焊作业的编程。     

基于ROS的轮式机器人建模方法与仿真研究

针对ROS环境下模型构建存在耗时、难度高、操作复杂等问题,提出一种外部机器人模型导入的模型构建方法。采用ROS操作系统搭建模型仿真平台,利用SolidWorks软件生成ROS平台可执行的URDF文件,完成机器人的3D建模。经过URDF文件解析后在Rviz和Gazebo中显示三维模型并进行仿真验证,可实现机器人的自主控制,对轮式机器人的建图和路径规划算法研究有着重要意义。     

基于Matlab的有路标移动机器人定位仿真

为了满足机器人精确定位的要求,提出一种基于多传感器信息融合的自定位算法并介绍了如何利用Matlab搭建移动机器人定位系统的仿真模型.仿真程序建立了移动机器人活动的虚拟环境,模拟了机器人的运动模型、里程计、激光雷达观测模型,利用扩展卡尔曼滤波算法将里程计和激光传感器采集的数据进行融合;最后,由匹配的环境特征对机器人的位置进行修正,得到精确的位置估计.仿真试验的结果表明该定位系统具有较高的定位精度.模块化的仿真系统设计有利于其他定位算法的验证,对机器人系统的理论研究以及实用化具有重要的作用.     

基于MATLAB的6R焊接机器人运动学的仿真研究

为了更好地控制焊接机器人进行精准的焊接作业,以ABBIRB1600型焊接机器人为研究对象,利用MATLAB分析了它的正运动学、逆运动学和轨迹规划问题。基于标准D-H法对其进行建模,建立正运动学方程;在正向运动学的基础上,通过矩阵求逆的方法生成多组非线性方程并得到机器人各关节角度变量的8组解;在关节空间内对该机器人进行运动轨迹仿真,得到各关节轴的角位移、角速度和角加速度随时间变化的平滑曲线,仿真结果证明了所建立的运动学方程的正确性以及该机器人参数的合理性。为后续焊接机器人的轨迹规划研究提供了必要的理论基础和正确的运动学模型。     

基于PLC的双环缝焊机控制系统设计

文章分析了汽车尾气净化器的结构特点和常用的加工方式,设计了双环缝焊接专机的电气控制系统。以西门子PLC为控制中心,驱动变频器控制电机运转进行烧焊,协调控制本焊机的其他执行机构的动作。实验测试表明：基于PLC控制的焊接专机在保证焊缝质量的同时,焊接速度比焊接机器人提高了2倍多,并大幅度降低了生产成本。     

一种基于视觉绕焊炬末端旋转跟踪焊缝机构的伺服控制方法

焊缝跟踪控制包括机器人控制和视觉伺服装置控制两个部分,为了实现工业焊接机器人的智能化和升级改造,提出了一种视觉装置分离于机器人的焊缝跟踪控制方法。描述了视觉装置的位姿,分析了焊接坐标系、焊炬坐标系和视觉坐标系之间的关系;研究了视觉随动装置的转动问题,提出了视觉随动装置绕焊炬转动的模型;运用模糊免疫学思想设计了控制方法,进行了有效的仿真和实验分析,证明了该方法跟踪焊缝具有良好的快速性和稳定性,满足焊缝跟踪要求。