一种焊接机器人的运动学分析及轨迹规划方法

doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2014.02.001

上海大学学报(自然科学版) ›› 2014, Vol. 20 ›› Issue (4): 411-419.doi: 10.3969/j.issn.1007-2861.2014.02.001

一种焊接机器人的运动学分析及轨迹规划方法

范雨, 蔡敢为

广西大学机械工程学院, 南宁530004

收稿日期:2014-03-04 出版日期:2014-08-25 发布日期:2014-08-25
通讯作者: 蔡敢为(1961—), 男, 教授, 博士生导师, 博士, 研究方向为机械创新设计、机电系统性能设计理论、机构学等. E-mail: caiganwei@163.com E-mail:caiganwei@163.com
作者简介:蔡敢为(1961—), 男, 教授, 博士生导师, 博士, 研究方向为机械创新设计、机电系统性能设计理论、机构学等. E-mail: caiganwei@163.com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51075077); 广西制造系统与先进制造技术重点实验室资助项目(0900705S013)

Kinematics and Trajectory-Planning of a Welding Robot

FAN Yu, CAI Gan-wei

School of Mechanical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China

Received:2014-03-04 Online:2014-08-25 Published:2014-08-25

摘要/Abstract

摘要： 首先, 设计了一种焊接机器人的机构, 改进了传统串联式焊接机器人因电机安装在关节处而带来的动力学上的不足. 然后, 使用D-H 坐标系法进行了正运动学求解, 并利用反变换法进行了逆运动学求解. 之后, 提出了一种新的轨迹规划方法, 通过求解目标轨迹上一系列离散点的逆解, 并利用Matlab 软件对逆解进行多项式拟合, 将输入函数转化成简单的多项式表达形式, 为下一步设计控制系统提供了一条更简捷的途径. 最后, 利用Pro/E 软件的机构仿真对该方法进行了验证, 证明了其准确性.

关键词: 逆解, 多项式拟合, 轨迹规划, 焊接机器人, 运动学

Abstract: The structure of a welding robot is designed to overcome the problem of low strength in traditional tandem welding robots caused by placing the motors on revolute joints. The forward and inverse kinematic problems are solved using the D-H method and the inverse transform method, respectively. The inverse solution of the points on the locus is obtained by polynomial-fitting with Matlab. Thus the input functions are described with a polynomial, providing a simple method to design the control system. The method in a mechanism simulation is verified by Pro/E.

Key words: inverse, kinematics, polynomial-fitting, trajectory-planning, welding robot

中图分类号:

TP 242.2

范雨, 蔡敢为. 一种焊接机器人的运动学分析及轨迹规划方法[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2014, 20(4): 411-419.

FAN Yu, CAI Gan-wei. Kinematics and Trajectory-Planning of a Welding Robot[J]. Journal of Shanghai University（Natural Science Edition）, 2014, 20(4): 411-419.

[1]	张亚辉1, 张孟喜1, 陈强2, 王东2, 罗康军2. 典型松散体边坡滚石运动距离的运动学分析[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2017, 23(6): 949-.
[2]	蔡春艳1, 张金艺1,2,3, 李建宇1, 王伟2, 张洪晖2. 三维惯性传感参数表征下的行人混合步态分类[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2017, 23(4): 491-500.
[3]	雷静桃, 戴文杰. 基于位姿分离法的模块化机械臂逆运动学分析[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2015, 21(5): 588-597.
[4]	石娟1, 王得宇1,2, 唐刚1. 处理光学捕获运动数据的算法[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2014, 20(4): 489-497.
[5]	徐昱琳,杨永焕,李昕,陈万米,晁衍凯. 基于双目视觉的服务机器人仿人机械臂控制[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2012, 18(5): 506-512.
[6]	余伟正,钱晋武,冯治国,章亚男,沈林勇. 下肢外骨骼矫形器运动学分析[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2010, 16(2): 130-134.
[7]	冯素晓1 张道祥1 2 卢志明1 刘宇陆1. 应力偶流体的D’Alembert流动[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2009, 15(3): 296-300.

一种焊接机器人的运动学分析及轨迹规划方法

Kinematics and Trajectory-Planning of a Welding Robot

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 7

编辑推荐

Metrics

本文评价