焊接机器人轨迹规划研究意义

本课题来源于南京理工大学与南京熊猫电子装备联合申请的前瞻性联合研究项目:基于物联网的工业机器人节能设计与可靠性研究(NO.BY2015004-OS )。该课题分别由南京熊猫电子装备有限公司、东南大学和南京理工大学三家单位合作进行。南京理工大学负责PR 1400焊接机器人可靠性设计、优化设计和轨迹规划的研究。

工业机器人是多学科融合的产物，是一款高度自动化，又具有部分智能性的机电一体化设备，它包含了多学科最新理论的研究成果。其中机械工程、材料科学、电力电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等学科的发展为机器人的出现及性能的不断改善作出了巨大的贡献。机器人代表了各相关领域对自动化方向研究的最高成就，因此工业机器人的研究是当代科学与先进技术发展最活跃的领域之一器人启动停车时焊枪末端的抖动，有时会伴随有机器人本体的剧烈震动，焊接时不能精确的运动到指定的焊点位置，电弧焊时焊接路径不精确等，这些焊接问题的出现，都是不能满足焊接任务规划要求的，有的更是不满足安全使用焊接机器人的相关规定。因此这就要求从事机器人研究的人员在对机器人控制系统进行开发的过程中，遵循一定的原则:即保证机器人在加工作业过程中尽量平滑、平稳，也就是要避免位置、速度和加速度的突变，如果运动不平稳会加剧机器人部件的磨损，并导致机器人的振动和冲击。因此为了保证机器人能够高速、平稳的运动到焊接位置，进而提高整个焊接机器人系统的安全性、稳定性和可靠性。焊接机器人进行焊接作业之前的轨迹规划就显得非常重要，如果条件允许的话，还可以对轨迹规划结果进行软件仿真，从而最大可能的避免不满足要求轨迹的出现，同时保护焊接机器人本体结构不受损坏。因此，焊接机器人轨迹规划技术的研究具有重大的现实意义。