集裝箱焊接機器人控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)控及機器人技術(shù)的發(fā)展，焊接機器人從最初的點焊發(fā)展到了控制系統(tǒng)更加復(fù)雜的弧焊機器人的階段。焊接機器人是控制系統(tǒng)下實現(xiàn)點位控制或連續(xù)軌跡控制，它利用點位定位或插補功能焊接定位焊點或空間焊縫。焊接機器人具有可長期進行焊接作業(yè)、保證焊接作業(yè)的高生產(chǎn)率、高質(zhì)量和高穩(wěn)定性等特點。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，焊接機器人正向著智能化的方向發(fā)展。
　　本論文的研究內(nèi)容是基于交流伺服系統(tǒng)驅(qū)動的集裝箱加強板焊接機器人運動控制系統(tǒng)

2、的設(shè)計。論文在圖像處理系統(tǒng)提供的工作臺上的加強板的特征點位置坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，設(shè)計出了一種利用51處理器實現(xiàn)基于交流伺服系統(tǒng)驅(qū)動的規(guī)劃軌跡算法的運動控制系統(tǒng)。在硬件上，整個運動控制系統(tǒng)設(shè)計為分布式結(jié)構(gòu)，由規(guī)劃級控制模塊并行對五個焊接機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動級控制模塊進行規(guī)劃處理。在軟件上，整個運動控制系統(tǒng)的任務(wù)是：首先規(guī)劃級控制模塊對圖像處理系統(tǒng)下傳的加強板特征點位置坐標(biāo)進行RS-232串行接收與軌跡規(guī)劃，然后把規(guī)劃后的各關(guān)節(jié)動作命令通過CAN總線下

3、傳給各驅(qū)動級控制模塊，最后由各驅(qū)動級控制模塊對命令分別進行分析與處理，實現(xiàn)五伺服驅(qū)動關(guān)節(jié)的合成運動，完成對集裝箱加強板的焊接。在焊接過程中，還要完成對可能出現(xiàn)的故障進行檢測獲取信號，并作相應(yīng)處理，保證焊接機器人作業(yè)的可靠性與安全性。
　　本設(shè)計中的控制系統(tǒng)可以對作業(yè)中不同位置與姿態(tài)的加強板工件進行實時的規(guī)劃與處理，優(yōu)于傳統(tǒng)的示教型機器人控制系統(tǒng)。通過對動作控制系統(tǒng)的硬件安裝和部分功能程序的調(diào)試，完成了動作控制系統(tǒng)的基本框架，在安裝