履帶式爬行焊接機(jī)器人焊縫跟蹤控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的手工焊接已不能滿足現(xiàn)代高技術(shù)產(chǎn)品制造的質(zhì)量、數(shù)量要求，提高焊接自動化程度已成為現(xiàn)代焊接工藝發(fā)展的關(guān)鍵問題。焊接機(jī)器人的發(fā)明使焊接自動化產(chǎn)生革命性的進(jìn)步，它的出現(xiàn)極大地提高了焊接生產(chǎn)的自動化水平，使焊接工藝的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。本文設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于大口徑管道內(nèi)外壁焊接的全位置爬行式焊接機(jī)器人系統(tǒng)。 首先，本文從總體上介紹焊接機(jī)器人的系統(tǒng)組成，并具體分析了機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動機(jī)構(gòu)、焊接系統(tǒng)、檢測

2、系統(tǒng)與控制系統(tǒng)四個(gè)組成部分的功能和實(shí)現(xiàn)方案。 其次，本文著重研究了機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng)的控制方法。建立了機(jī)器人平面運(yùn)動學(xué)模型并以此為基礎(chǔ)，提出適合應(yīng)用于本系統(tǒng)的兩種控制方法：PID控制和模糊控制，結(jié)合兩種控制方法本身特點(diǎn)并根據(jù)實(shí)際焊接要求初步設(shè)計(jì)了PID運(yùn)動控制器和模糊運(yùn)動控制器。 接著，本文分別建立了基于PID控制器和模糊控制器的機(jī)器人執(zhí)行部分Matlab/Simulink仿真模型，通過對四種典型形狀的焊縫跟蹤仿真實(shí)驗(yàn)，