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焊接机器人结构平衡性优化课题来源

时间：2017-07-14 来源：机器人在线阅读：7529

本课题主要进行以下几个方面的工作。

弹簧平衡系统在平衡系统中非常常见，其平衡系统的原理是用弹簧产生的线性弹簧力来平衡对机构中产生的非线性力。弹簧式平衡机构简单，但是平衡效果很好。机器人平衡缸的使用，目的是为了使机器人的平衡达到最佳状态。当工业机器人产生了不同的重力矩时，根据弹簧的特性，其产生相应的弹性力矩。弹簧平衡缸的基本原理是，通过弹簧支点的相对位置变化储存或施放能量从而平衡偏重力矩。当力矩完全平衡不了的时候，需要相应的电机进行平衡。

针对工业机器人弹簧平衡缸的参数变化对工业机器人的不平衡力矩的影响，对其参数进行了相关的实验与测试。为提高工业机器人的工作性能与效率，本文对平衡缸参数造成的不平衡力矩的影响进行了分析及优化。在工业机器人重力参数和结构参数研究与测试的基础上，推导出工业机器人的不平衡力矩。得出各个参数对不平衡力矩的影响，以及机器人的运动学、动力学特性。构造参数相应的的约束条件和目标函数的非线性约束条件，结合多目标函数优化模型并对工程实例进行优化。并165kg工业机器人优化模型平台上验证其优化结构是否满要求。

工业机器人的手臂架构，主要包括大臂、小臂。通过对手臂臂长参数的优化，使焊接机器人到达平衡。在焊接机器人中其工作空间是一个很重要的优化标准在优化过程中，可以通过增大关键关节的转角来显现末端操作器所能达到的空间位姿。但是在实际实验中，不能简单地增大转角，所以需要手臂的各个进行优化

来实现机器人空间位姿的最优化。机械手臂的结构设计问题有很多方面的研究与设计，本文主要在对机械臂的三维建模的基础上对其进行数学建模，运用智能算法对其进行优化设计。

在分析焊接机器人的运动学模型的基础上，对其用matlab的机器人工具箱对其进行三维建模。通过焊接机器人的仿真模型观察焊接机器人的运动状态，可以直观地看到其末端操作器的运行姿态。对matlab分析出的数据进行研究，进一步验证对焊接机器人本体的优化是否合理。

1.4本章小结

焊接机器人的性能要求逐渐增高，其应用范围也在增大。焊接机器人在焊接生产中起着无可替代的作用。早期的焊接机器人在进行焊接作业时有着明显的不足。焊接机器人的技术随着科学的发展也在逐渐完善中，通过对焊接机器人的智能化等的优化设计，其灵敏性、稳定性等都有了很大的提高。为保证焊接机器人更高效完成任务，机器人的优化是必须的，本章首先对焊接机器人优化的研究目的和意义进行了大概介绍。本文通过对焊接机器人的发展现状、研究现状等基础了解后，对焊接机器人的优化做好基础。

焊接机器人焊接机器人若干优化技术研究技术干货

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