电力论文哪里有？本文开展焊接机器人协同控制研究，增加作业灵活性，提升生产效率。
第1章 绪论
1.2 国内外发展现状
1.2.1 焊接机器人的协同控制
目前，随着智能制造技术的发展，在未来焊接生产中，多个焊接机器人将协同作业，实现更高效率的焊接生产。焊接机器人将与智能传感、人工智能等技术相结合，实现焊接过程的智能化协同控制。焊接机器人将根据不同的焊接任务和操作对象，实现定制化的协同控制策略。焊接机器人协同控制平台将具备良好的开放性，支持各类焊接设备和操作对象的接入，实现灵活的协同控制。
在焊接机器人的协同操控领域，文献[31]探讨了机器人运动轨迹的调控方法，实施了主从式策略来规划机器人的移动路径。根据焊接机器人的特点及其对焊接工艺的特殊需求，研究者们制定了一个专门的性能评价体系，并通过优化目标构建了适应度函数。随后，使用遗传算法来寻找焊接系统的最优路径。经过模拟和实地测试，验证了该路径的有效性。另有研究[32]深入探讨了由六自由度机器人、龙门架及两自由度变位机组成的复合系统中的路径协同问题。研究者基于系统的实际运行状态，提出了性能指标函数，并运用遗传算法找到了理想的解决方案。此外，还有研究[33]探讨了双机器人协同焊接的应用场景，其中一台机器人执行焊接任务，另一台则负责工件的固定，二者配合完成复杂的空间焊缝工作。为了确保两台机械臂在同一坐标系中精确运作，研究者为工件设置了全局坐标系，并构建了随时间动态变化的焊点位置函数，确保焊接过程中焊点始终处于最佳位置，特别是在船型焊接任务中表现出色。此外，另一项研究[35]专注于焊接过程中动作协调性的问题，目标是通过最小化变位机关节角度的变化来优化焊接过程。陈志翔等[26]将机器人与变位机视为一个整体系统，针对焊接工艺提出了多项性能指标，并采用模拟退火算法对焊接路径进行了优化。
第3章 焊接机器人末端轨迹自适应模糊控制
3.1 引言
在上一章中，对机器人变位机的运动学进行了全面分析，得出了焊接机器人所需的运动轨迹，但是机器人实际作业过程中，往往有许多不确定性因素，包括焊枪电流、焊接坚材料、环境温度等，所以如若不加以控制，焊枪会偏离原来轨迹，致使焊接效果不佳。在焊接操作中，控制机器人末端的运动至关重要，不仅影响其能耗，还决定了操作的效率与平稳性。本研究将根据焊接过程中所需的运动轨迹，对机器人进行运动轨迹规划并设定路径插补点。为了确保机器人在操作时的轨迹平滑、无冲击，我们提出了一种改进的平稳加减速控制策略，以优化机器人在关节空间和笛卡尔空间中的运动轨迹控制。
焊接机器人的末端轨迹跟踪控制是其核心功能之一，具有重要的实际意义和应用价值，利用先进的控制方法可以实现精确的轨迹跟踪可以保证焊接过程中焊枪与焊接工件之间的距离和角度保持恒定，从而确保焊接质量，减少焊缝缺陷。机器人焊接比人工焊接更加稳定和快速，通过优化的轨迹跟踪控制，可以进一步减少焊接过程中的停滞和调整时间，提高生产效率，保证每一件产品的焊接质量都达到标准要求。模糊控制方法不依赖于精确的系统物理模型，能否起到智能控制的目的，而自适应控制可以在一定的自适应律驱动下使模型参数值逐步趋近于真实值，从而提高控制精度。本文提出采用两种控制方法集合的模糊自适应控制方案，以对焊接机器人的末端轨迹进行跟踪控制，实现对焊接工艺的精确控制，提高焊接机器人的焊接效率。
第4章 焊接机器人协同控制实验
4.1 引言
随着科技进步，焊接领域的自动化水平持续提升，对焊接机器人的作业要求也日益提高。在处理多个装配部件时，弧焊机器人不仅需要能够进行简单的直线或曲线焊接，还需具备焊接复杂的三维空间曲线的能力。这促使研发出与焊接任务相匹配的机器人变位系统，以适应焊接自动化技术的进步。在这些高难度任务面前，单独的焊接机器人往往力不从心。鉴于此，本文提出了一种新型的焊接系统，该系统由焊接机器人和专用变位机联合构成，以提升系统的操作灵活性。根据具体的工作需求，构建了一个完整的焊接机器人变位机系统，对关键设备进行了选择。
4.2 焊接机器人组成系统
焊接机器人变位机是现代制造业中重要的自动化系统之一，它集成了多种设备和功能，通过高度协同配合，实现高效率和高质量的生产制造。在这样的变位机中，焊接机器人是关键设备，它通过与其他辅助设备的配合，如变位机、示教盒及控制柜等，形成一个完整的焊接解决方案。
本文所研究的是GR-C系列工业机器人控制系统，这是一个具有高度集成性和综合性的系统。GR-C系列焊接机器人控制系统主要由焊接机器人本体、变位机、示教盒及控制柜等部分组成，这些部分相互协作，共同完成焊接任务。其结构如图2-1所示，展示了各部分的相互关系和连接方式。焊接机器人本体是系统的核心部分，它是进行焊接作业的主体。选择焊接机器人时，通常会考虑焊接工艺的具体要求、工件的结构特性以及焊接环境的空间限制等因素。焊接机器人的本体设计决定了其能够适应的焊接环境和焊接任务的范围，因此选择合适的焊接机器人是确保焊接质量和工作效率的关键。控制柜是焊接机器人控制系统的核心组件，负责接收来自示教盒的指令，通过控制算法对指令进行处理，并将其转化为机器人的运动控制信号。控制柜中集成了先进的控制器和各种接口，保证了焊接机器人动作的准确性和稳定性。示教盒是焊接机器人控制系统的操作界面，它允许操作人员通过图形化界面输入焊接参数和路径指令。示教盒的设计通常考虑人性化操作，使得非专业人员也能容易上手，快速完成焊接任务的设定。变位机是焊接机器人变位机中的辅助设备，它可以改变工件的位置和姿态，以适应焊接机器人不同的焊接需求。变位机的使用可以提高焊接质量和效率，减少焊接过程中的不良焊缝。
结论
焊接机器人在工业生产中发挥着重要作用，随着被焊件构形越来越复杂，单体焊接机器人受操作自由度和空间限制，已经无法满足加工需求。为此，本文开展焊接机器人协同控制研究，增加作业灵活性，提升生产效率，具体研究工作如下：
（1）首先，为了为后续的研究打下坚实基础，对机器人的运动学进行了初步分析，采用D-H法以及矩阵变换技术，对六自由度焊接机器人进行了正向和逆向运动学分析。针对机器人在逆运动学中可能出现的多解现象，提出了优选准则。同时也对研究系统中的变位机的正运动学进行了建模与分析，接下来，利用MATLAB的机器人工具箱对机器人的正向和逆向运动学进行了验证，确保分析结果的准确性。
（2）在笛卡尔空间中对焊接机器人进行了轨迹规划，并提出一种模糊自适应末端轨迹跟踪控制算法。介绍了模糊控制理论的概念，介绍了模糊控制器的组成，以二连杆机械臂为例验证自适应模糊控制方法的有效性，设计了模糊系统和自适应律，使用SIMULINK软件搭建了仿真模型，并给出仿真结果，并将此种控制方法与PID控制和自抗扰控制进行仿真对比，仿真结果表明自适应模糊控制器跟踪的优越性，能够使跟踪误差很快的收敛且保持一个很小的值。
（3）本研究开展了一项基于激光视觉的焊接机器人与被操作对象的系统控制实验。构建了一个焊缝跟踪实验平台，完成了硬件配置，并开发了相关控制软件，以便进行焊接过程的分析。该平台的构建包括机器人系统与激光焊缝跟踪传感器的通讯，工业机器人的校准，软件模块则涵盖了激光校准和图像处理功能。通过视觉识别技术，系统能够精准捕捉焊缝位置并实时调整焊接轨迹。实验结果表明，该系统可以精准跟踪直线和拼接焊缝，表现出高度的适应性和准确性。
参考文献（略）
