一种基于弧焊机器人系统的斜交偏置管轨迹规划方法

摘要

本发明公开了一种基于弧焊机器人系统的斜交偏置管轨迹规划方法。该方法建立了相应的斜交偏置管数学模型并求取了空间焊接曲线的方程，结合曲线论中的弗莱纳‑雪列三元空间矢量原理，求出了该空间焊缝路径上各离散点的位姿矩阵，并对焊枪的焊接姿态进行了规划，最后通过一种特殊的示教方式标定了在实际焊接时斜交管坐标系和机器人基座标系之间的关系。该轨迹规划方法可以有效的控制弧焊机器人在焊接相交管时焊枪的位置和姿态，相比于传统的相贯线轨迹规划，本发明提供的轨迹规划方法可以减小各关节角的波动幅度，减少关节奇异点的出现，从而有效的改善焊接的平稳性。

主权项

基于弧焊机器人系统的斜交偏置管轨迹规划方法，其特征在于，包括步骤：建立斜交偏置管工件坐标系，建立空间相贯曲线方程；建立相应的空间相贯曲线焊缝离散点表达式；构建相对于斜交偏置管工件坐标系的焊缝离散点辅助坐标系的转换矩阵构建焊枪坐标系和焊缝离散点辅助坐标系之间的转换矩阵通过一种特殊的示教方式，构建斜交偏置管工件坐标系{wp}相对于机器人工件坐标系{B}的齐次转换矩阵求解出弧焊机器人焊枪相对于机器人基座标系的位姿矩阵，通过运动学求解将位姿矩阵中的角度值和位置值输入至机器人运动控制单元，控制焊枪沿空间复杂路径运行。