一、数控焊接变位机与弧焊机器人I/O通讯接口设计（论文文献综述）
郑德阳[1]（2021）在《基于激光视觉传感机器人控制系统的多层多道智能弧焊》文中研究指明在智能化工业生产中,焊接机器人一直被广泛应用于中厚板多层多道自动化焊接领域。但由于工件定位精度、加工精度以及焊缝余高变化等因素的影响,传统的机器人“示教—再现”方法很难适应焊缝位置、焊道空间尺寸的变化。因此,使焊接机器人能够在示教前提下,根据焊缝位置变化修正焊枪轨迹、根据焊道空间尺寸变化智能调整焊接工艺参数,是保证中厚板多层多道自动化焊接质量的先决条件之一。本文以低碳钢轴与法兰盘单边V形坡口多层多道焊接为例,开发了一套基于激光视觉传感技术的机器人智能弧焊系统。主要工作包括:分析传感器工作原理,设计一款具有检测焊缝位置、测量坡口宽度和深度功能的激光视觉传感器,确定传感器的使用参数和检测精度。分析图像处理方法和不同边缘提取算子的处理结果,设计图像处理算法,实现对焊缝图像特征曲线的有效提取以及焊缝特征点的精准识别。规划焊枪运动轨迹,设计打底焊、填充摆弧焊、盖面焊三种焊接方式。确定焊接速度、送丝速度、电流电压等常规焊接工艺参数,在此基础上,根据焊道空间尺寸变化,为填充摆弧焊接设计不同的摆焊工艺参数、为盖面焊接设计不同的送丝速度。完成激光视觉传感系统与机器人系统之间的I/O通讯,设计机器人焊接程序,使机器人能够根据检测到的焊缝位置偏差进行焊枪轨迹修正;根据检测到的焊缝余高及坡口宽度信息,在摆弧焊接过程中智能调整摆焊工艺参数、在盖面焊接过程中智能调节送丝速度。实验结果得到,传感器距离工件的使用高度范围在60～85 mm之间,分辨率为0.0568 mm/pixel,视野范围为28.4 mm×21.3 mm,检测精度为0.126 mm,系统响应时间在60 ms以内。对比焊缝实际偏差与修正结果、测量焊缝截面尺寸,结合焊缝余高变化的最小修正值,得到该系统的修正误差小于0.4 mm。观察实际焊接工艺参数变化、分析焊缝形貌,最终表明,此智能弧焊系统能够使“示教—再现”型焊接机器人在轴与法兰盘单边V形坡口多层多道焊接中,获得良好的焊缝成型质量。
刘钊江[2]（2021）在《盾构机刀盘焊接过程监管系统的研究与设计》文中研究说明现阶段我国面临着隧道工程建设需求扩张与盾构机产能不足的矛盾。刀盘作为盾构机开挖掘进的核心部件,对工程质量的稳定性起着决定性作用。但是刀盘焊接车间仍采用传统的人工焊接方式,这不仅存在着焊接效率低、焊接一致性差的问题,还会对焊接工人的健康造成损害,且焊接车间尚未应用现代化的信息管理系统,因此升级刀盘的焊接技术与监管手段具有重要意义。本文来源于山东省重大科技创新项目,针对刀盘焊接过程中智能、柔性化不足的技术问题,结合焊接车间数字化的发展方向,研究自动化焊接技术,给出一种机器人焊接控制终端自适应焊接和分层规划焊接的方法,设计焊接生产的控制终端,并依托物联网与Web应用技术部署远程监管平台,提升了刀盘的生产制造与信息管理水平。本文主要的工作与研究内容如下:（1）规划系统总体架构分为焊接控制终端和远程监管平台两个部分,确定了焊接控制终端现场设备层、操作服务层、系统控制层的分层设计方案,以及远程监管平台的接入层、服务层、应用层的分层设计方案,并通过网络层交互数据。（2）分析自动化焊接过程中的系统误差与随机误差场景,研究焊接过程中的自适应焊接问题,结合激光位移传感器的视觉信息测量与机器人焊接生产线的手眼标定技术,建立刀盘焊件坡口的空间位置模型,关联焊枪初始化的位姿数据,给出一种自适应校正偏差并分层规划的多层多道刀盘坡口焊接方法。（3）采用集散控制的设计思想,研究现场焊接控制终端架构,设计PLC主控制单元、机器人和工控机子控制单元的分层控制结构,参照现场焊接车间的工作环境进行设备选型,并设计控制终端的硬件方案、软件方案和通讯方案。（4）基于监管平台的功能架构分析业务流程,围绕平台功能需求以及数据主体模型设计数据库表,采用B/S架构设计各功能模块,结合Django框架、Bootstrap框架、Nginx、uWSGI等后端技术开发对应Web界面,实现用户管理、运行监测、报警管理、专家工艺系统、历史数据查询功能的可视化显示。盾构机刀盘焊接过程监管系统经过反复测试,控制终端的焊接效果良好,焊接质量与效率符合预期目标;远程监管平台功能合理,满足用户需求,有望后续投入生产使用。
戴昊飞[3]（2021）在《基于结构光视觉的刀盘部件焊接机器人系统的设计与实现》文中提出盾构机是轨道交通建设中的大国重器,而刀盘部件则是决定盾构机性能的核心部件之一。针对当前国内刀盘部件的焊接加工中存在的效率低下、质量无法保证、自动化程度不高等问题,本文设计并实现了一种基于结构光视觉的刀盘部件焊接机器人系统。该系统具备焊缝特征识别、轨迹规划预处理、焊接轨迹规划、自动多层多道焊接等多项智能化功能,同时配备了合理的人机交互界面来提升工业现场操作人员的应用体验,极大地提高了刀盘部件焊接加工的生产效率与自动化程度。本论文的主要工作如下:1.系统整体方案设计。针对刀盘部件焊接加工所面临的问题与实际应用需求,对刀盘部件焊接机器人系统的整体方案进行了设计,将系统分为结构光视觉系统、控制系统、机器人执行系统、焊接系统四个部分,介绍了系统各部分的组成与功能,并且规划了系统的现场布局,最后制定了系统的自动焊接工作流程。2.系统硬件及通讯网络设计。基于系统的整体设计方案,以精准高效、稳定可靠为出发点,对系统各部分所包含的结构光视觉传感器、工业计算机、PLC、机器人控制柜、工业机器人、旋转吊臂与变位机、焊接电源等主要硬件设备进行了选型与配置,最后对系统的通讯网络进行了设计与搭建,完成了系统硬件平台的设计。3.系统软件设计。基于图像预处理、激光条纹中心线提取、特征点识别等处理流程设计了焊缝特征识别程序,完成对焊缝特征点信息的初步获取;基于空间坐标转换原理以及机器人自动焊接的实际需求,提出了一种由视觉坐标系映射至机器人世界坐标系的转换方法,并设计了相应的坐标升维转换矩阵计算程序,完成焊缝特征点信息映射到三维机器人世界坐标系所需转换矩阵的快速计算;提出了一种基于投影转换的校正方法,以此为基础设计了轨迹规划预处理程序,在焊接轨迹规划开始前校正焊缝特征点信息与焊枪姿态;提出了一种按层规划的轨迹规划策略,以此为基础设计了多层多道焊接轨迹规划程序,使系统在执行自动化焊接作业时具备自主规划多层多道焊接轨迹的能力;根据控制系统的功能需求,设计了 PLC程序以及机器人控制程序,同时设计了控制系统的上位监控界面。4.系统的实现与测试。基于本文所提出的设计方案对刀盘部件焊接机器人系统进行了实现,测试了系统各部分的主要功能,同时针对刀盘部件进行了实验性自动焊接测试,结果表明本系统结构功能完整,针对刀盘部件的焊接效率接近人工焊接系统的4倍,且焊接合格率均在95%以上。综合系统的设计实现过程与最终测试结果,本文所设计的焊接机器人系统为现有的刀盘部件人工焊接系统的智能化升级改造提供了有价值的开发方向与应用案例。
刘燕[4]（2020）在《复杂相贯曲线机器人加工轨迹的智能规划与控制》文中研究指明球管相贯曲线是一类复杂的空间曲线,它是由球体与管体相交形成的交线。球管相贯曲线的切割与焊接作业广泛存在于航空航天、核电、造船、压力容器等领域,其自动化加工技术一直以来都是相关领域的难题。时至今日,球管相贯曲线的切割与焊接仍大量依靠手工作业,劳动强度大,作业环境恶劣,加工质量难以保证。随着工业机器人技术的发展,相贯曲线的机器人切割与焊接成为该领域的重要发展方向。为提高球管相贯曲线切割与焊接的自动化水平,本文对球管相贯曲线数学模型及其几何特性、相贯曲线机器人切割与焊接轨迹智能规划和机器人轨迹控制技术开展了深入研究,系统地解决了球管相贯曲线机器人加工的轨迹智能规划与控制问题,包括球体带单边Y型坡口机器人等离子切割轨迹规划、机器人焊接轨迹规划和非理想球管相贯曲线轨迹重建与规划。首先,以复杂的“一球多管”相贯曲线为研究对象,建立了能够涵盖所有相贯方式的球管相贯数学模型,并给出了标准相贯曲线的参数表达式。在此基础上,给出了球管相贯的二面框架描述并建立了坡口坐标系和工具坐标系,通过坐标系之间的空间变换关系分别得到了坡口和钝边的切割轨迹模型。通过对等离子割枪模型和等离子切割工艺特性的研究,提出了等离子弧半径智能补偿算法,实现切割加工过程中根据切割厚度的动态变化对工具半径的智能补偿。同时,考虑到实际的加工过程,研究了割枪喷嘴高度的动态控制问题,以保证等离子弧压稳定性并防止割枪与工件的干涉碰撞。通过融合等离子弧半径补偿和割枪喷嘴高度动态控制,论文给出了球管相贯曲线机器人等离子切割的轨迹描述。其次,本文在带单边Y型坡口球管相贯数学模型的基础上,建立了焊缝坐标系,并给出了其相对于坡口坐标系的齐次变换矩阵,进而给出了焊缝曲线的参数方程和姿态表示。同时,通过对相贯曲线焊缝焊接工艺的分析,建立了焊枪姿态数学模型。针对球管相贯曲线焊缝的焊缝倾角不断变化带来的焊接难题,提出了两种解决方案:一种是智能调整焊枪姿态并辅以摆动焊技术,有效的解决焊接过程中的上下坡焊问题,这种方案适用于焊缝倾角较小的情况;另一种方案是工业机器人结合双轴变位机构成焊接工作站,利用变位机与工业机器人的联动和相贯曲线焊接位姿规划,将焊缝倾角始终控制在很小的范围内,提高了焊接工艺性,适用于焊缝倾角较大的情况。考虑到带坡口厚壁工件的球管相贯曲线焊接,给出了多层单道摆动焊接规划算法,与机器人焊接轨迹规划相融合,最终得到了球管相贯曲线机器人焊接的轨迹描述。第三,研究了基于激光测量的非理想球管相贯曲线机器人加工技术。采用激光传感器对切割轨迹或焊缝进行扫描,利用提出的测量及焊缝特征识别算法获得实际切割或焊接轨迹上的特征点,采用NURBS曲线对这些特征点进行拟合,重构非理想球管相贯曲线切割与焊缝轨迹,并结合球管相贯模型的几何特征,给出了切割或焊接机器人工具姿态的重建方法。最终,利用MATLAB和ADAMS仿真软件对本文提出的相关理论和算法进行了仿真验证,搭建了相贯曲线机器人切割焊接轨迹验证平台,验证了切割焊接轨迹规划的可行性和精度,开发了相贯曲线机器人切割焊接自动编程系统。论文工作为实现球管相贯曲线的自动切割与焊接奠定了基础。
马飞[5]（2020）在《焊接机器人精度研究》文中认为本课题针对焊接机器人的焊接精度不高,在焊接机器人焊接中,常出现焊接严重不良的问题,进行了焊接机器人的本体结构精度和控制精度的分析和研究,提出了相应提升精度的解决方法。同时,在工程应用中,尝试用弧焊精度提升的弧焊追踪法,接触传感器追踪法,和附加轴等方法,解决了弧焊中常见的问题。论文主要从机器人本体精度和控制精度两方面,进行焊接机器人精度的研究。机械本体精度方面:针对焊接机器人的木体的重要零部件,比如齿轮和手臂等重要零部件,进行Solidworks软件设计,利用有限元分析法,提高机器人的本体精度。电气控制精度方面:针对焊接机器人的电气控制精度,提出了 TCP校对法、多功能传感器协同法、高精度视觉法、Delmia离线编程法、手动编程法,双伺服电机传动消隙法,提升焊接机器人的控制精度。在工程应用,焊接机器人的精度提升实例中,针对高精度焊接机器人遇到的焊接精度问题,进行提升精度的方法分析研究,运用跟踪电弧传感器追踪法、接触传感器追踪法、电弧传感器补偿法、附加外部轴协同追踪法,进行弧焊精度问题的解决。本课题涉及到机械及控制及电子、软件等多个领域,全面提出解决机器人焊接精度的各种方法。焊接机器人为一个集成的系统,在理论研究的同时,从工程实践的角度出发进行,解决了焊接机器人实际操作中遇到的各种难题,为焊接机器人的精度提升和工程应用打下了坚实的基础。论文主要工作:1、采用Solidworks软件进行焊接机器人重要部件的机械设计,并进行悬挂振动系统的设计,采用Simulation Xpress对机械臂的进行有限元分析提升精度。2、采用Delmia仿真软件进行焊接机械臂的仿真模拟动作及离线编程,同时进行焊接工艺的分析及手动示教编程来提升精度。3、焊接机器人的各类传感器的选择及视觉系统的研究提升精度,焊接机器人TCP校正以及坐标系的研究提升精度。工程应用中高精度焊接机器人弧焊追踪中的接触寻位法、电弧追踪法、附加轴法的研究。焊接机器人焊接精度问题的解决,目前焊接机器人推广使用,效果良好。
段晋军[6]（2019）在《多机器人协作焊接中的轨迹规划和位置力协调控制研究》文中提出随着工业的发展和机器人技术的进步,传统的单机器人系统已不足以胜任当今日益多样化的柔性自动化生产需求。为适应任务复杂化、操作智能化及系统柔性化等要求,多机器人协作系统已逐步被推广和应用在工业环境中。多机器人协作系统与单个机器人相比,具有更强的作业能力、更大范围的工作空间、更灵活的系统结构和组织方式,是目前的研究热点之一。本文以多机器人协作在焊接领域中的应用为背景展开研究,以协作完成空间复杂焊缝焊接为任务目标,重点研究多机器人协作焊接过程中的关键性研究问题。相比于传统的焊接机器人+变位机组成的焊接工作站或由两台工业机器人组成的协作系统,多机器人（三台或三台以上）协作焊接具有更多的优势,但是也带来了更为复杂的控制问题。本文针对这些难点问题展开研究,研究的主要内容和成果如下:（1）在连续焊接过程中为满足复杂焊缝焊接的任务约束和焊接工艺要求等诸多因素,搬运机器人必须不断的变换夹持工件的位姿以保证焊点始终处于理想的焊接位姿,焊接机器人也必须不断调整焊枪的位姿以保证焊枪满足焊接要求,此过程要求搬运机器人间、搬运机器人与焊接机器人间均满足一定的位姿约束。除此之外,在协作焊接过程中还需考虑初始焊接位置的布局问题,若初始焊接位置选取不当,可能导致整个焊接过程无法顺利进行。针对上述难点问题,本文提出了一种面向被操作对象“分层规划”的多机器人规划方法,并且首次考虑了初始焊接位置的最优布局,根据多项性能指标建立求解最优布局的数学模型,通过优化算法对其进行最优求解,并将其求解结果融入到“分层规划”中,最终求解得到各机器人的运动轨迹。所提的规划算法不仅解决了坐标系变换复杂等难点,而且同时考虑了焊接工艺要求和位姿约束。（2）随着焊接过程的进行,搬运机器人夹持的工件逐渐被焊接为一体,此时搬运机器人与工件形成一个闭链系统。在实际的控制系统中往往存在标定误差或外界干扰,这些因素会导致机器人末端在协作运动中存在时变的轨迹偏差,而动态变化的轨迹偏差会使得机器人与工件、机器人与机器人间产生巨大的内力作用,控制不当可能导致待焊工件或机器人的损坏。针对上述难点问题,本文提出了面向被操作对象的对称式内外阻抗策略,并且首次考虑了实际控制系统中外部干扰和标定误差所导致的动态变化且未知的轨迹偏差,提出了自适应变阻抗的控制策略来补偿动态变化的轨迹偏差导致的未知干扰广义力。（3）为系统地研究多机器人协作焊接过程中的关键性研究问题和验证相关理论研究成果,采用嵌入式PC+伺服总线架构自主研发了多机器人协作控制系统,进一步搭建了典型的多机器人协作焊接系统,对所提的多机器人轨迹规划算法和双臂位置力协调控制算法了进行了仿真和物理实验的验证。在此基础上,将上述算法应用在多机器人协作焊接实验中,首次在由三台工业机器人组成的协作焊接系统上顺利地完成了管管相接马鞍形曲线焊缝的焊接实验。总之,针对多机器人协作焊接过程中的难点问题,本文从多机器人协作焊接过程中的轨迹规划和双臂位置力协调控制两方面开展深入研究,在理论上提出了面向被操作对象且考虑最优初始焊接位姿布局的多机器人轨迹规划方法和基于对称式自适应变阻抗的双臂位置力协调控制方法,在实现上基于自主研发的开放式多机器人控制器完成了空间复杂焊缝的多机器人协作焊接任务。
付文博[7]（2019）在《基于激光跟踪技术的自卸车底板自动焊接机器人系统研发》文中指出随着交通运输的发展与道路运力的提升,公路运输用自卸车、半挂车逐渐向轻量化发展,货厢结构尺寸越来越丰富。焊接是自卸车制造过程中重要的加工手段,自卸车底板作为自卸车承重的关键结构件,受其复杂结构影响,多采用人工焊接,但人工焊劳动力成本高、对人体危害大;采用通用机器人焊接示教焊接效率较低,受焊接热变形影响焊枪轨迹易偏离实际焊缝。因此,为了实现自卸车底板的自动焊接加工、保证焊接轨迹稳定性,本课题基于激光跟踪技术,结合离线编程技术与运动控制技术开发了一套自卸车底板自动焊接机器人系统,来解决自卸车底板制造中的自动化难题。为了确定自动焊接实现方法、保证焊接系统满足自卸车底板焊接要求,课题首先研究了自卸车底板的制造工艺及焊缝的特点。在此基础上确定了底板焊接需要采集的位置信息及自卸车底板焊接机器人的焊接工艺,制定了利用关键点离线规划焊接任务的方法和获取点位偏差进行纠偏的焊缝跟踪模式,并对底板焊接路径及任务规划方案研究。为了解决手动编程效率低的问题,建立了自卸车底板焊接的离线编程系统。确定了基于Solidworks二次开发的离线编程软件开发方式,解决了离线编程系统内焊缝识别、焊接任务规划、路径优化、坐标系标定、加工文件生成等问题,可实现对导入三维模型底板的焊接加工文件自动生成。结合底板特征和焊接要求分析了自卸车底板焊接机器人的机械结构与控制系统硬件构成。确定了龙门直角坐标式机械结构及两点激光跟踪方式,建立了以运动控制器为核心的底板焊接控制系统方案,并对伺服驱动接口与I/O接口电路进行了设计。在控制系统方案基础上确定了激光跟踪器安装方式,完成激光跟踪焊缝识别及轨迹纠偏研究,提出了斜率判断与偏差计算的激光数据处理方式,解决了系统中偏差获取、校正以及与离线加工程序融合的问题,以提高焊接精度,减少自卸车底板焊接中工件误差、定位误差以及焊接时热变形影响。在运动控制、焊缝跟踪、离线编程系统上,完成控制系统软件开发,研究了数控系统中数控代码的编译方式和自动加工模块的纠偏功能实现方法,设计了人机界面,建立了可导入离线程序的龙门式自卸车底板焊接机器人数控焊接系统。通过自卸车底板焊接机器人焊接实验,验证了机器人系统自动焊接功能完整性,焊接效果表明采用本系统可以实现预定的自动焊接功能,焊接质量良好。
吴旦夫[8]（2019）在《六轴机器人与变位机协调控制的方法研究》文中研究指明在采用弧焊机器人对复杂零件进行焊接时,为了保证焊接质量,一般要求连续焊接。由于待焊工件的焊缝复杂且待焊工件的装夹要求,生产中常需要在焊接过程中采用变位机改变待焊工件的位置和姿态。针对国内很多企业存在的六轴弧焊机器人与变位机不能联动的问题,本文提出一种六轴机器人与变位机协调控制的方法,提高焊接质量和焊接效率。本文的研究工作主要有:（1）提出了一种六轴机器人与变位机协调控制方案,并开发了机器人轨迹规划软件。利用该软件,根据预先设定的变位机运动方案,根据焊接参数要求、待焊工件的数模尺寸以及空间位置,实现了六轴机器人运动轨迹规划。（2）搭建六轴机器人与变位机协调运动系统,通过AMP-204C控制板卡实现六轴机器人与变位机的通讯,以及变位机伺服电机的运动控制。（3）开发了人机交互界面,进行焊接实验并进行了系统改进。本文初步实现了六轴机器人与变位机的协调控制,目前该系统已交付用户使用,并为类似六轴机器人的升级改造提供了可行的参考方案。
杨纯[9]（2017）在《汽车中冷器机器人焊接工作站控制系统的研究与开发》文中进行了进一步梳理针对汽车中冷器生产过程中,中冷器芯体与气室焊接生产效率低、易出现焊接缺陷、焊接质量易受到人为因素影响、人工成本高、生产工人劳动强度大等问题。组建一个焊接机器人工作站,研究并开发汽车中冷器焊接工作站控制系统。本文对汽车中冷器芯体与气室组成部分以及其焊接工艺进行了研究,分析了焊接要求与技术指标。搭建了适用于汽车中冷器焊接的机器人工作站,研究设计了机器人工作站各部分的组成,重点对工作站的控制系统进行设计,将机器人工作站划分为机器人控制系统、焊接变位机系统、激光焊缝跟踪系统、弧焊电源系统四个子系统,制定以机器人控制系统为顶层控制器,多工业总线并存的控制系统总体设计方案。采用冗余的方式,进行变位机控制系统PLC硬件组态、输入输出电路设计、气动系统设计、伺服系统设计,完成了变位机控制系统外围硬件设计。根据变位机系统工作流程编写了PLC梯形图程序,满足了中冷器焊接姿态变化的需求,通过对人机界画程序的设计开发,实现了变位机控制系统的人机交互功能。研究激光焊缝跟踪系统和焊接电源系统的控制技术与通讯方案。阐述了激光焊缝跟踪系统的原理与控制机制,制定了激光焊缝跟踪系统在机器人焊接工作站中的工作流程;分析数字化弧焊电源的基本结构,研究了弧焊电源的数字控制算法,搭建焊接电源系统与机器人控制系统之间的总线网络,确定了中冷器脉冲焊接的焊接模式,规划了焊接流程。最后通过对机器人工作站各系统的设置,以一款中冷器焊接为例子,说明了机器人焊接工作站的工作流程,各子系统参数的配置,简述了库卡机器人编程方式,验证了本文设计的工作站在实际工作中的性能。本文对同类型工作站控制系统的设计具有一定的参考意义和借鉴价值。
姜家高[10]（2015）在《应用于焊接机器人的变位机控制研究》文中研究说明现代工业中,随着焊接自动化以及焊接机器人技术的发展和广泛应用,焊接机器人要实现的任务日趋复杂,单一的焊接机器人已经不足以满足当前工作任务的需求。为提高焊接机器人的焊接质量,则需要保证焊接过程中焊枪的空间姿态和待焊工件焊缝位置。通常焊接机器人的运动轨迹是由调节机器人关节旋转角度来实现的,而机器人关节受机械机构影响,不能实现空间任意轨迹的运动。因此论文以单焊接机器人工作站为研究对象,在原有的机器人控制系统的基础上,扩展一套变位机协调控制系统,利用矩阵的齐次坐标转换方法,对焊接机器人与变位机的轨迹智能控制进行了较深入的研究。完成了在离线编程下焊缝自动跟踪,焊接机器人与变位机协同运动,为实现焊接自动化与智能化奠定了坚实的理论基础。本文基于新松SR10六自由度焊接机器人基础上,设计了独立的焊接机器人变位机与机器人的协同控制方法。首先,本文对焊接机器人与变位机控制系统进行了设计,阐述了控制系统开发的环境及数据结构,并提出了焊接机器人与变位机的路径规划思想,通过视觉传感得以实现。然后分别介绍了焊接机器人与变位机控制系统中存在的坐标系,并通过坐标系中齐次坐标矩阵转换得到焊接过程中机器人与变位机的运动关系,得到相互转换的控制算法。之后通过高压管道阀门的焊接实验对焊缝轨迹与焊枪姿态的进行了运动规划,并实现焊接机器人与变位机的协同运动控制。最后提出了机器人自适应焊接技术,通过激光视觉传感系统,获得焊缝破口形状和焊接特征,实现焊前焊缝起始点检测,焊接过程中焊缝跟踪,进而实现了焊接自动化和焊接智能化。
二、数控焊接变位机与弧焊机器人I/O通讯接口设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、数控焊接变位机与弧焊机器人I/O通讯接口设计（论文提纲范文）
（1）基于激光视觉传感机器人控制系统的多层多道智能弧焊（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 焊缝跟踪技术的发展及研究现状 |
| 1.2.1 发展概况 |
| 1.2.2 焊缝跟踪传感器的作用及分类 |
| 1.2.3 激光视觉传感器的发展现状 |
| 1.2.4 焊缝图像处理的研究现状 |
| 1.2.5 焊缝跟踪的实现方法 |
| 1.3 中厚型结构件自动化焊接的研究现状 |
| 1.3.1 多层多道焊接轨迹规划的研究现状 |
| 1.3.2 多层多道焊接工艺规划的研究现状 |
| 1.3.3 多层多道激光视觉传感技术的研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 实验流程设计与智能弧焊系统组成 |
| 2.1 实验流程设计 |
| 2.1.1 打底焊实验流程设计 |
| 2.1.2 填充摆弧焊实验流程设计 |
| 2.1.3 盖面焊实验流程设计 |
| 2.2 智能弧焊系统组成 |
| 2.3 激光视觉传感系统的组成与设计 |
| 2.3.1 传感器结构设计 |
| 2.3.2 工控机设计 |
| 2.3.3 图像采集卡 |
| 2.4 焊接机器人系统的组成 |
| 2.4.1 安川机器人 |
| 2.4.2 焊接设备 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 传感器标定与焊缝图像处理 |
| 3.1 激光视觉传感器的工作原理 |
| 3.2 视觉标定 |
| 3.2.1 传感器标定 |
| 3.2.2 机器人手眼标定 |
| 3.3 焊缝图像处理 |
| 3.3.1 图像二值化处理 |
| 3.3.2 图像后处理 |
| 3.4 像素差标定 |
| 3.5 传感器精度检测 |
| 3.5.1 焊缝横向位置检测 |
| 3.5.2 焊缝纵向位置检测 |
| 3.5.3 坡口宽度检测 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多层多道智能弧焊控制设计 |
| 4.1 机器人I/O通讯 |
| 4.2 焊接轨迹规划 |
| 4.3 打底焊的控制设计 |
| 4.3.1 确定打底焊接工艺参数 |
| 4.3.2 焊枪轨迹修正的程序设计 |
| 4.4 填充摆弧焊的控制设计 |
| 4.4.1 填充摆弧焊的焊前检测 |
| 4.4.2 确定摆弧焊接工艺参数 |
| 4.4.3 调整摆焊参数的程序设计 |
| 4.5 盖面焊的控制设计 |
| 4.5.1 盖面焊的焊前检测 |
| 4.5.2 确定盖面焊接工艺参数 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 智能焊接实验 |
| 5.1 焊前准备 |
| 5.2 打底焊接实验 |
| 5.3 填充摆弧焊接实验 |
| 5.4 盖面焊接实验 |
| 5.5 焊缝分析 |
| 5.5.1 焊缝形貌分析 |
| 5.5.2 焊缝截面分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士期间研究成果 |
（2）盾构机刀盘焊接过程监管系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 焊接工业机器人发展现状 |
| 1.3 焊接监管平台发展现状 |
| 1.4 刀盘焊接技术的发展现状 |
| 1.4.1 焊缝的自动识别与跟踪技术 |
| 1.4.2 离线编程与路径规划技术 |
| 1.5 本文主要工作及章节安排 |
| 第二章 系统总体方案设计 |
| 2.1 总体需求分析 |
| 2.1.1 功能需求分析 |
| 2.1.2 性能需求分析 |
| 2.2 系统整体方案 |
| 2.2.1 焊接控制终端集成设计 |
| 2.2.2 远程监管平台架构设计 |
| 2.3 系统开发关键技术介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 刀盘焊接过程纠偏优化问题的研究 |
| 3.1 手眼标定方案设计 |
| 3.1.1 机器人视觉系统标定 |
| 3.1.2 坐标系转换方法 |
| 3.1.3 坐标系矩阵求解 |
| 3.2 自适应焊接预处理 |
| 3.2.1 焊接规划预处理 |
| 3.2.2 焊枪姿态预调整 |
| 3.3 多层多道焊接 |
| 3.3.1 焊接坡口填充方案 |
| 3.3.2 焊枪位姿规划 |
| 3.4 实验与结果分析 |
| 3.4.1 手眼标定方法结果分析 |
| 3.4.2 自适应焊接与数据处理结果分析 |
| 3.4.3 焊道规划及成型效果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 焊接控制终端的设计与实现 |
| 4.1 控制终端整体架构设计 |
| 4.2 刀盘焊接生产线现场设备布局 |
| 4.3 主要被控设备分析与选型 |
| 4.4 控制终端硬件设计 |
| 4.4.1 PLC控制单元 |
| 4.4.2 机器人控制单元 |
| 4.4.3 工控机控制单元 |
| 4.4.4 控制终端通信网络 |
| 4.5 控制终端软件设计 |
| 4.5.1 PLC控制程序软件设计 |
| 4.5.2 机器人控制程序设计 |
| 4.5.3 工控机的控制算法设计 |
| 4.6 控制终端测试与效果分析 |
| 4.6.1 功能单元测试 |
| 4.6.2 焊接效果整体测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 监控管理平台的设计与实现 |
| 5.1 监管平台总体功能架构 |
| 5.2 监管平台业务流程设计 |
| 5.3 监管平台数据库设计 |
| 5.3.1 数据库E-R模型设计 |
| 5.3.2 数据库表设计 |
| 5.4 监管平台开发环境部署 |
| 5.5 监管平台功能模块设计 |
| 5.5.1 用户信息管理 |
| 5.5.2 生产线运行监测 |
| 5.5.3 系统数据管理 |
| 5.6 监管平台界面设计与实现 |
| 5.6.1 用户登录 |
| 5.6.2 运行监测 |
| 5.6.3 报警管理 |
| 5.6.4 设备管理 |
| 5.6.5 专家系统管理 |
| 5.6.6 历史数据查询 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）基于结构光视觉的刀盘部件焊接机器人系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 焊接机器人的国内外研究现状 |
| 1.2.2 焊接视觉技术的国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容与章节安排 |
| 第2章 系统整体方案设计 |
| 2.1 系统需求分析 |
| 2.2 系统整体架构 |
| 2.2.1 系统整体结构 |
| 2.2.2 系统各部分的功能 |
| 2.3 系统现场布局 |
| 2.4 系统工作流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 系统硬件设计与实现 |
| 3.1 结构光视觉系统的硬件设计 |
| 3.1.1 结构光视觉传感器 |
| 3.1.2 工业计算机 |
| 3.2 控制系统的硬件设计 |
| 3.2.1 机器人控制柜 |
| 3.2.2 PLC |
| 3.3 机器人执行系统的硬件设计 |
| 3.3.1 工业机器人 |
| 3.3.2 旋转吊臂与变位机 |
| 3.4 焊接系统的硬件设计 |
| 3.4.1 焊接电源 |
| 3.4.2 焊接辅助设备 |
| 3.5 系统的通讯网络设计 |
| 3.5.1 视觉传感器与工业计算机之间的通讯 |
| 3.5.2 工业计算机与PLC之间的通讯 |
| 3.5.3 PLC与机器人控制柜之间的通讯 |
| 3.5.4 机器人控制柜与焊接电源之间的通讯 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 系统软件设计与实现 |
| 4.1 焊缝特征识别程序设计 |
| 4.1.1 焊缝特征识别的功能需求与原理 |
| 4.1.2 焊缝特征识别程序的设计与实现 |
| 4.2 坐标升维转换矩阵计算程序设计 |
| 4.2.1 坐标升维转换矩阵计算的功能需求与原理 |
| 4.2.2 坐标升维转换矩阵计算程序的设计与实现 |
| 4.3 轨迹规划预处理程序设计 |
| 4.3.1 轨迹规划预处理的功能需求与原理 |
| 4.3.2 轨迹规划预处理程序的设计与实现 |
| 4.4 多层多道焊接轨迹规划程序设计 |
| 4.4.1 多层多道焊接轨迹规划的功能需求与原理 |
| 4.4.2 多层多道焊接轨迹规划程序的设计与实现 |
| 4.5 PLC程序设计 |
| 4.5.1 继电控制PLC程序的设计与实现 |
| 4.5.2 参数传输PLC程序的设计与实现 |
| 4.5.3 数据交互PLC程序的设计与实现 |
| 4.6 机器人控制程序程序设计 |
| 4.6.1 机器人数据交互程序的设计与实现 |
| 4.6.2 机器人动作程序的设计与实现 |
| 4.6.3 机器人焊接程序的设计与实现 |
| 4.7 上位监控界面设计 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 系统的运行与测试 |
| 5.1 系统的整体实现效果 |
| 5.2 系统的主要功能测试 |
| 5.2.1 结构光视觉系统主要功能测试 |
| 5.2.2 控制系统主要功能测试 |
| 5.2.3 机器人执行系统主要功能测试 |
| 5.2.4 焊接系统主要功能测试 |
| 5.3 刀盘部件自动焊接测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术成果目录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）复杂相贯曲线机器人加工轨迹的智能规划与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状以及发展趋势 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 球管相贯线的数学模型及其特征 |
| 2.1 球管相贯数学模型的建立 |
| 2.2 基于理想相贯模型的球管相贯线参数方程 |
| 2.3 球管相贯线的几何特征 |
| 2.3.1 曲率和挠率的计算 |
| 2.3.2 最小曲率半径的估算 |
| 2.3.3 相贯曲线弧长的估算 |
| 2.4 常见的坡口类型 |
| 2.5 球管相贯的二面框架及描述 |
| 2.5.1 二面框架的建立 |
| 2.5.2 单边Y型坡口的几何模型 |
| 2.5.3 特征描述坐标系的建立 |
| 2.6 坡口坐标系的建立 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 带Y型坡口的球管相贯线机器人切割轨迹规划 |
| 3.1 单边Y型坡口等离子弧切割的原理介绍 |
| 3.1.1 等离子弧切割的工作原理 |
| 3.1.2 单边Y型坡口的加工顺序 |
| 3.1.3 球管相贯线机器人切割的技术路线 |
| 3.2 等离子割枪模型的建立 |
| 3.2.1 等离子弧的数学模型 |
| 3.2.2 割枪喷嘴的数学模型 |
| 3.3 机器人等离子弧切割的轨迹规划 |
| 3.3.1 等离子弧半径的智能补偿接口 |
| 3.3.2 等离子割枪高度的规划 |
| 3.3.3 机器人末端割枪的轨迹描述 |
| 3.4 轨迹仿真验证 |
| 3.4.1 等离子割枪半径的确定 |
| 3.4.2 机器人等离子弧切割轨迹仿真 |
| 3.4.3 切割起弧点的设置 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 带Y型坡口的球管相贯线机器人焊接轨迹规划 |
| 4.1 球管相贯线的焊接原理 |
| 4.2 焊接相关模型的建立 |
| 4.2.1 球体带单边Y型坡口的焊缝模型 |
| 4.2.2 焊枪姿态的数学模型 |
| 4.2.3 球管相贯线机器人焊接的技术路线 |
| 4.3 球管相贯线焊接工艺的研究 |
| 4.3.1 球管相贯的全位置焊接 |
| 4.3.2 焊缝坐标系的建立 |
| 4.3.3 焊缝倾角的描述及变化趋势 |
| 4.4 摆动焊接以及多层道焊接规划 |
| 4.4.1 摆动焊接轨迹曲线的确定 |
| 4.4.2 摆动焊接摆动方向的确定 |
| 4.4.3 单边Y型坡口焊缝的多层道布置 |
| 4.4.4 轨迹时间的计算 |
| 4.4.5 机器人焊接轨迹描述 |
| 4.5 基于双轴变位机的球管相贯线全位置焊接 |
| 4.6 轨迹仿真验证 |
| 4.6.1 多层单道摆动焊接机器人轨迹仿真 |
| 4.6.2 基于双转台机构的机器人轨迹仿真 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 基于激光扫描的非理想球管相贯线轨迹重建与规划 |
| 5.1 非理想球管相贯线的加工方案分析 |
| 5.2 基于激光扫描的非理想球体单边Y型坡口切割 |
| 5.2.1 坡口加工轨迹上路径点的定位 |
| 5.2.2 切割轨迹的NURBS拟合原理 |
| 5.2.3 实际切割轨迹的NURBS拟合表达 |
| 5.3 基于激光扫描的非理想球管单边Y型坡口焊接 |
| 5.3.1 焊缝扫描轨迹的生成 |
| 5.3.2 焊缝点的识别 |
| 5.3.3 实际焊缝点的野值处理 |
| 5.3.4 实际焊缝的NURBS拟合表达 |
| 5.4 非理想球管相贯线机器人加工的TCP姿态 |
| 5.5 机器人加工轨迹控制技术 |
| 5.5.1 机器人IRB1520ID的数学模型 |
| 5.5.2 机器人IRB1520ID的正运动学 |
| 5.5.3 机器人IRB15201D的逆运动学 |
| 5.5.4 机器人TCP的位置规划 |
| 5.5.5 机器人TCP的速度规划 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 仿真试验与系统实现 |
| 6.1 ADAMS仿真 |
| 6.1.1 仿真平台的搭建 |
| 6.1.2 仿真实验分析 |
| 6.2 球管相贯线机器人加工系统的设计 |
| 6.2.1 机器人任务控制系统设计 |
| 6.2.2 机器人任务规划系统设计 |
| 6.3 球管相贯线机器人加工轨迹验证实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 攻读博士学位期间取得的成果和奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情祝表 |
（5）焊接机器人精度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外焊接机器人精度研究的现状 |
| 1.3 焊接机器人的基本配置及工作原理 |
| 1.4 机器人焊接精度误差的分析 |
| 1.5 焊接精度提升方法简介 |
| 第二章 焊接机器人本体精度提升方法的研究 |
| 2.1 有限元分析法提升精度 |
| 2.2 双齿轮传动消隙法提升传动精度 |
| 2.3 蜗杆侧隙调节法消除间隙提升精度 |
| 2.4 RV和谐波减速机提升精度 |
| 2.5 手臂负载刚性计算提升精度 |
| 2.6 高精度轴承选择提升精度 |
| 2.7 悬挂系统隔振法提升精度 |
| 第三章 焊接机器人控制精度的研究 |
| 3.1 TCP校对法提升控制精度 |
| 3.2 多功能传感器协同法提升控制精度 |
| 3.3 高精度视觉法提升视觉精度 |
| 3.4 双电机伺服控制消隙法提升焊接精度 |
| 3.5 手动编程法提升焊接精度 |
| 3.6 Delmia离线编程法提升焊接精度 |
| 第四章 焊接机器人精度提升法在工程的应用 |
| 4.1 弧焊精度不够中常出现的问题 |
| 4.2 弧焊跟踪法提升弧焊精度 |
| 4.3 接触传感器追踪法提升弧焊精度 |
| 4.4 电弧传感器补偿法提升弧焊精度 |
| 4.5 外部轴协同追踪法提升弧焊精度 |
| 4.6 各弧焊精度提升法在工程中的实践应用 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文所做的贡献 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 焊接机器人本体结构简图 |
| 附录2 焊接机器人悬挂结构图 |
（6）多机器人协作焊接中的轨迹规划和位置力协调控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多机器人轨迹规划的研究现状 |
| 1.2.2 双臂位置力协调控制的研究现状 |
| 1.2.3 多机器人协作系统的研究现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第2章 多机器人协作焊接系统关键性研究问题分析 |
| 2.1 多机器人协作焊接问题描述 |
| 2.2 多机器人协作焊接过程中的轨迹规划分析 |
| 2.3 双臂间的位置力协调控制策略分析 |
| 2.3.1 主流力控制算法问题分析 |
| 2.3.1.1 位置力混合控制 |
| 2.3.1.2 阻抗控制和导纳控制 |
| 2.3.1.3 模型参考自适应阻抗控制 |
| 2.3.2 多种柔顺控制算法的对比及测试 |
| 2.4 典型多机器人协作系统问题分析 |
| 2.4.1 多机器人协作的体系结构 |
| 2.4.2 多机器人的协作/协调方式 |
| 2.4.3 典型多机器人协作系统的存在问题分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多机器人协作焊接过程中的轨迹规划 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 面向被操作对象的最优初始焊接位置布局 |
| 3.2.1 面向初始焊接位置选取的多目标优化模型建立 |
| 3.2.2 基于粒子群优化算法的最优初始焊接位置求解 |
| 3.3 被操作对象在其坐标系中的运动轨迹规划 |
| 3.4 多机器人系统中各机器人的运动轨迹规划 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 空间复杂焊缝焊接过程中的双臂位置力协调控制 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 双臂协作搬运过程中的动态且未知的轨迹误差分析 |
| 4.3 双臂闭链系统的建模及特性分析 |
| 4.3.1 闭链系统建模 |
| 4.3.2 负载分配 |
| 4.3.3 外力和内力分解 |
| 4.3.4 双臂搬运过程的特性分析 |
| 4.4 自适应变阻抗控制算法 |
| 4.4.1 机器人与环境的接触力模型 |
| 4.4.2 基于自适应变阻抗模型的动态力跟踪策略 |
| 4.4.3 自适应变阻抗算法的稳定性和收敛性证明 |
| 4.5 基于对称式自适应变阻抗的双臂位置力协调控制算法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 多机器人协作焊接系统平台的设计与实现 |
| 5.1 开放式多机器人协作焊接系统平台概述 |
| 5.2 多机器人协作焊接系统设计方案 |
| 5.2.1 多机器人系统的硬件构成 |
| 5.2.2 多机器人系统的软件架构 |
| 5.2.2.1 多机器人控制器软件系统 |
| 5.2.2.2 上位机端的仿真平台 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 多机器人协作焊接中的轨迹规划和位置力协调算法验证 |
| 6.1 多机器人的轨迹规划算法验证 |
| 6.2 双臂位置力协调控制算法验证 |
| 6.2.1 自适应变阻抗算法测试 |
| 6.2.1.1 自适应变阻抗的仿真试验 |
| 6.2.1.2 自适应变阻抗的物理实验 |
| 6.2.2 对称式自适应变阻抗算法测试 |
| 6.2.2.1 对称式自适应变阻抗的仿真试验 |
| 6.2.2.2 对称式自适应变阻抗的物理试验 |
| 6.3 多机器人协作焊接马鞍形焊缝的物理实现 |
| 6.3.1 多机器人协作焊接中的位置力协调策略 |
| 6.3.2 多机器人协作焊接马鞍形焊缝的物理实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 论文研究工作总结 |
| 7.2 进一步的研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介、读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
（7）基于激光跟踪技术的自卸车底板自动焊接机器人系统研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 自卸车底板焊接机器人的研究现状 |
| 1.3 离线编程系统研究现状 |
| 1.4 焊缝跟踪技术研究现状 |
| 1.5 运动控制技术研究现状 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第二章 自卸车底板焊接路径研究 |
| 2.1 自卸车底板特征分析 |
| 2.2 自卸车底板焊缝分析 |
| 2.3 自卸车底板焊缝自动焊接规则研究 |
| 2.3.1 纵梁焊缝的焊接规则 |
| 2.3.2 横梁焊缝的焊接规则 |
| 2.3.3 总体焊接顺序 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 自卸车底板焊接离线编程软件的设计 |
| 3.1 离线编程软件总体设计 |
| 3.2 底板模型参数管理与参数化设计 |
| 3.2.1 底板模型参数管理 |
| 3.2.2 底板模型的参数化设计 |
| 3.3 焊缝轨迹提取规划及输出 |
| 3.3.1 自卸车底板焊缝的提取 |
| 3.3.2 焊接路径规划 |
| 3.3.3 坐标位置变换 |
| 3.3.4 焊接路径输出 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 自卸车底板焊接机器人控制系统研究 |
| 4.1 焊接机器人机械结构分析 |
| 4.2 焊接机器人控制系统整体方案设计 |
| 4.3 焊接机器人硬件接口电路设计 |
| 4.3.1 伺服接口电路设计 |
| 4.3.2 I/O接口电路设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于激光跟踪的纵梁焊缝纠偏系统研究 |
| 5.1 激光跟踪器纠偏原理 |
| 5.2 激光跟踪器的选型安装 |
| 5.2.1 激光器安装方式 |
| 5.2.2 激光器标定 |
| 5.3 激光纠偏算法的实现 |
| 5.3.1 坐标系标定与参考点设置 |
| 5.3.2 偏差的计算 |
| 5.3.3 基于幅值与斜率变化的特征点判断 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 自卸车底板焊接机器人数控平台设计 |
| 6.1 焊接机器人数控系统总体设计 |
| 6.2 NC代码的编译过程 |
| 6.3 人机界面及功能模块设计 |
| 6.3.1 主界面 |
| 6.3.2 示教编辑界面 |
| 6.3.3 自动加工界面 |
| 6.3.4 I/O诊断界面 |
| 6.3.5 加工参数界面 |
| 6.3.6 系统参数界面 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 自卸车底板焊接机器人焊接实验 |
| 7.1 自卸车底板焊接机器人焊接实验条件 |
| 7.1.1 自卸车底板焊接实验设备 |
| 7.1.2 自卸车底板焊接实验材料 |
| 7.2 自动焊接实验过程 |
| 7.2.1 自卸车底板模型的离线编程实验 |
| 7.2.2 加工工艺参数设置 |
| 7.2.3 自卸车底板自动焊接实验 |
| 7.2.4 焊接实验结果与分析 |
| 7.3 结论 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（8）六轴机器人与变位机协调控制的方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究主要内容及安排 |
| 第二章 AMP-204C及软件库与平台简介 |
| 2.1 本章介绍 |
| 2.2 AMP-204 运动板卡简介 |
| 2.2.1 AMP-204C运动控制模式 |
| 2.2.2 编码器信号 |
| 2.2.3 运动控制IO |
| 2.2.4 控制周期 |
| 2.2.5 归零运动 |
| 2.2.6 点动 |
| 2.2.7 安全保护 |
| 2.3 DIN-825-4P0 端子板简介 |
| 2.4 Qt平台介绍 |
| 2.4.1 Qt简介 |
| 2.4.2 Qt的由来与发展 |
| 2.4.3 QT优点 |
| 2.5 APS库简介 |
| 第三章 六轴机器人与变位机协调控制分析 |
| 3.1 本章介绍 |
| 3.2 六轴机器人与变位机协调控制技术的理论分析 |
| 3.3 求解六轴机器人的末端运动轨迹 |
| 3.4 实际运行中变位机与六轴机器人协调焊接速度控制 |
| 第四章 实验系统及结果 |
| 4.1 本章介绍 |
| 4.2 实验平台搭建 |
| 4.3 电路连接以及板卡参数设置 |
| 4.4 实验步骤 |
| 4.5 实验结果与分析 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（9）汽车中冷器机器人焊接工作站控制系统的研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 汽车中冷器机器人焊接工作站的系统设计 |
| 2.1 汽车中冷器结构分析 |
| 2.2 汽车中冷器加工工艺流程 |
| 2.3 机器人焊接工作站的设计要求 |
| 2.4 焊接工作站的系统设计与构成 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 焊接工作站控制系统的总体设计 |
| 3.1 焊接工作站的工作流程规划 |
| 3.2 工作站控制系统功能划分 |
| 3.3 工作站控制系统硬件组态 |
| 3.4 工作站控制系统网络与通讯设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 焊接工作站控制系统变位机子系统的设计 |
| 4.1 变位机机械系统结构组成 |
| 4.2 变位机控制系统硬件设计 |
| 4.2.1 变位机PLC硬件组态 |
| 4.2.2 输入输出电路设计 |
| 4.2.3 气动系统设计 |
| 4.2.4 伺服系统设计 |
| 4.3 变位机PLC梯形图程序 |
| 4.3.1 PLC程序结构 |
| 4.3.2 PLC设备组态 |
| 4.3.3 流程程序设计 |
| 4.3.4 安全回路程序设计 |
| 4.3.5 通讯程序设计 |
| 4.3.6 轴工艺程序设计 |
| 4.4 变位机人机界面设计 |
| 4.4.1 主控画面 |
| 4.4.2 手动调试画面 |
| 4.4.3 参数设置画面 |
| 4.4.4 报警视图画面 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 焊缝跟踪与弧焊电源控制系统研究与设计 |
| 5.1 激光焊缝跟踪系统控制技术 |
| 5.1.1 激光焊缝跟踪系统原理 |
| 5.1.2 基于断点法和轨迹修正的焊缝跟踪 |
| 5.1.3 工作站激光焊缝跟踪系统组成 |
| 5.1.4 激光焊缝跟踪系统工作流程 |
| 5.2 数字化弧焊电源控制技术 |
| 5.2.1 数字化弧焊电源的基本结构 |
| 5.2.2 电源特性的数字控制 |
| 5.2.3 工作站焊接系统组成 |
| 5.2.4 工作站焊接系统工作流程 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 机器人焊接工作站控制系统实现与应用 |
| 6.1 机器人焊接工作站的系统设置 |
| 6.1.1 库卡机器人系统设置 |
| 6.1.2 机器人现场总线与网络设置 |
| 6.1.3 激光焊缝跟踪系统通讯设置 |
| 6.1.4 弧焊电源系统通讯设置 |
| 6.2 机器人焊接工作站应用实例 |
| 6.2.1 中冷器焊接姿态规划 |
| 6.2.2 工作站各子系统设置 |
| 6.2.3 库卡机器人编程 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）应用于焊接机器人的变位机控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的意义 |
| 1.2 焊接机器人变位机的功能介绍及结构分类 |
| 1.2.1 焊接机器人变位机的功能介绍 |
| 1.2.2 焊接机器人变位机的结构分类介绍 |
| 1.3 焊接机器人变位机国内外研究进展 |
| 1.3.1 国内焊接机器人变位机研究进展 |
| 1.3.2 国外焊接机器人变位机研究进展 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第2章 焊接机器人与变位机控制系统设计 |
| 2.1 系统分析及总体结构 |
| 2.2 软件系统开发 |
| 2.3 焊接机器人与变位机的路径规划 |
| 2.4 焊缝标定与焊缝跟踪 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 机器人工作站坐标系建立及位置关系 |
| 3.1 机器人工作站的建立 |
| 3.1.1 新松SR10 焊接机器人介绍 |
| 3.1.2 座式双自由度变位机设计 |
| 3.2 机器人工作站运动学基础 |
| 3.2.1 齐次坐标平移变换 |
| 3.2.2 齐次坐标旋转变换 |
| 3.2.3 齐次坐标复合转换 |
| 3.2.4 坐标系矩阵的转换 |
| 3.3 机器人工作站坐标系建立及位置关系分析 |
| 3.3.1 机器人工作站坐标系建立 |
| 3.3.2 机器人工作站坐标系协同运动关系 |
| 3.3.3 机器人工作站坐标系协同运动方程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 变位机与焊接机器人协同控制与实验 |
| 4.1.变位机与焊接机器人的耦合解耦分析 |
| 4.1.1 变位机与焊接机器人的耦合分析 |
| 4.1.2 变位机与焊接机器人的解耦分析 |
| 4.2 变位机与焊接机器人运动规划 |
| 4.3 高压管道阀门离线编程焊接实验 |
| 4.3.1 实验条件 |
| 4.3.2 用户坐标系建立及焊缝的标定 |
| 4.3.3 变位机的插值算法与论证 |
| 4.3.4 变位机的协调控制的实现 |
| 4.3.5 变位机与机器人程序生成及通讯转换 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 焊接机器人与变位机的自适应控制 |
| 5.1 自适应控制概述 |
| 5.2 自适应控制系统总体结构 |
| 5.3 图像处理与特征点提取 |
| 5.3.1 激光视觉传感器数学模型建立 |
| 5.3.2 焊缝图像处理及特征点检测 |
| 5.3.3 焊缝中心线提取及特征点提取 |
| 5.4 特征点三维坐标提取 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、数控焊接变位机与弧焊机器人I/O通讯接口设计（论文参考文献）
- [1]基于激光视觉传感机器人控制系统的多层多道智能弧焊[D]. 郑德阳. 长春工业大学, 2021(08)
- [2]盾构机刀盘焊接过程监管系统的研究与设计[D]. 刘钊江. 山东大学, 2021(12)
- [3]基于结构光视觉的刀盘部件焊接机器人系统的设计与实现[D]. 戴昊飞. 山东大学, 2021(12)
- [4]复杂相贯曲线机器人加工轨迹的智能规划与控制[D]. 刘燕. 山东大学, 2020(01)
- [5]焊接机器人精度研究[D]. 马飞. 扬州大学, 2020(06)
- [6]多机器人协作焊接中的轨迹规划和位置力协调控制研究[D]. 段晋军. 东南大学, 2019
- [7]基于激光跟踪技术的自卸车底板自动焊接机器人系统研发[D]. 付文博. 济南大学, 2019(01)
- [8]六轴机器人与变位机协调控制的方法研究[D]. 吴旦夫. 合肥工业大学, 2019(01)
- [9]汽车中冷器机器人焊接工作站控制系统的研究与开发[D]. 杨纯. 广东工业大学, 2017(02)
- [10]应用于焊接机器人的变位机控制研究[D]. 姜家高. 沈阳大学, 2015(02)