可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人及其解耦方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人及其解耦方法，該焊接機(jī)器人包括平移行走機(jī)構(gòu)以及可在平移行走機(jī)構(gòu)上按一定軌跡行走的機(jī)械手臂，該機(jī)械手臂為三臂桿五自由度機(jī)構(gòu)。大范圍的平移機(jī)構(gòu)可以滿足焊接大尺度工件的需要；而三臂桿五自由度機(jī)構(gòu)手臂可以進(jìn)一步解耦成“兩臂桿的三角運(yùn)動(dòng)”模型以及“一臂桿球狀運(yùn)動(dòng)”模型的疊加，從而可以簡化運(yùn)動(dòng)學(xué)求逆的方法，可以避免多解性，提高了計(jì)算速度，消滅了焊接機(jī)器人焊槍運(yùn)動(dòng)姿態(tài)盲點(diǎn)，可以使焊接機(jī)器人在完全開發(fā)的情況進(jìn)行工作。
【專利說明】可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人及其解耦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接機(jī)器人，尤指一種可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人及其解耦方法。
【背景技術(shù)】
[0002]焊接機(jī)器人技術(shù)是集機(jī)械與裝備技術(shù)、電子與通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制工程、傳感器技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等學(xué)科為一體的綜合技術(shù)，代表國家的綜合科技實(shí)力。每一臺(tái)焊接機(jī)器人，都是一個(gè)知識(shí)密集和技術(shù)密集的高科技機(jī)電一體化產(chǎn)尖端品。
[0003]汽車、造船、工程機(jī)械以及五金加工等行業(yè)是焊接機(jī)器人應(yīng)用較為集中的市場，其它行業(yè)也有迅速擴(kuò)散的趨勢(shì)。
[0004]早期研制的機(jī)器人大多采用遙控式，移動(dòng)平臺(tái)和機(jī)械手臂都是由操作員來進(jìn)行操作和控制的，上世紀(jì)80年代后期，由于新的控制方法、控制結(jié)構(gòu)和控制思想的出現(xiàn)，研究人員開始研究具有一定自主能力的移動(dòng)機(jī)器人，它可在操作人員的監(jiān)視下自主運(yùn)動(dòng)，能進(jìn)行有限的導(dǎo)航功能。到了 90年代，一些機(jī)器人逐漸向自主移動(dòng)型發(fā)展，即依靠自身的智能自主導(dǎo)航，獨(dú)立完成各種軌跡規(guī)劃任務(wù)。但都不具備象人一樣，在完全開放的環(huán)境下，觀察環(huán)境狀況、觀測目標(biāo)位置坐標(biāo)，分析判斷、智能自主完成任務(wù)的功能。究其原因:主要是以前的焊接機(jī)器人，不能實(shí)時(shí)反饋現(xiàn)場的變化，只能沿著規(guī)劃的固定軌跡移動(dòng)，按照預(yù)先給定的金屬填充量進(jìn)行焊接作業(yè)，而絕大部分的加工企業(yè)都不能保證工件尺寸、卡具是精準(zhǔn)的。
[0005]因此在開放環(huán)境下，依據(jù)被焊接工件的現(xiàn)場位置、尺寸、立體形狀的施焊目標(biāo)，成為焊接機(jī)器人必須解決的問題。而解決這個(gè)問題的關(guān)鍵技術(shù)在于:①在開放環(huán)境下，能夠觀測到被焊接工件焊縫的實(shí)時(shí)空間位置，現(xiàn)在每個(gè)單一傳感器都不能完全勝任這項(xiàng)工作，必須采用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)完成，此方面另行論述。②焊接機(jī)器人在開放工況下，能夠到達(dá)工件焊縫的實(shí)時(shí)空間位置，也就是說:焊接機(jī)器人在焊縫三維(X，Y，Z)內(nèi)處處可控，且速度要快。
[0006]目前國內(nèi)外市場均沿用六自由度焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)，該種機(jī)器人的致命缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆問題必需通過求逆運(yùn)動(dòng)學(xué)齊次矩陣獲得，運(yùn)算速度慢、且多解，特別是當(dāng)齊次轉(zhuǎn)移矩陣奇異時(shí)，運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆問題無解，也就是說，六自由度焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)，在開放環(huán)境下使用，是存在盲點(diǎn)的，且在盲點(diǎn)附近運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆問題求解精度也會(huì)大為降低。因此目前市場上的三臂桿六自由度焊接機(jī)器人只能采用機(jī)器人示教盒模式工作，示教是指由人工導(dǎo)引機(jī)器人末端執(zhí)行器(如焊槍等)，來使機(jī)器人完成預(yù)期的動(dòng)作，獲得示教程序，機(jī)器人再現(xiàn)示教程序，按照之前示教的軌跡運(yùn)動(dòng)。所以，以示教模式工作的機(jī)器人，只能在預(yù)定的軌跡內(nèi)運(yùn)動(dòng)，而不能在開放環(huán)境下工作。所以焊接機(jī)器人在中厚板焊接過程中，由于強(qiáng)弧光、高溫、煙塵以及工件誤差、裝夾精度、表面狀態(tài)和工件熱變形等因素的影響下，經(jīng)常出現(xiàn)焊偏及誤動(dòng)作等現(xiàn)象。這也是目前三臂桿六自由度焊接機(jī)器人不能廣泛應(yīng)用于工業(yè)的瓶頸所在。
[0007]本案發(fā)明人通過長期觀察焊接機(jī)器人的工作模式，焊接機(jī)器人在軌跡規(guī)劃時(shí)，焊槍總是要求垂直對(duì)準(zhǔn)焊接表面，并且焊接過程要求不抖動(dòng)，通常焊槍只是沿著焊縫一個(gè)方向大范圍移動(dòng)，在焊縫上、下、左、右、拉、伸方向移動(dòng)較小。因此本發(fā)明人想到，能否將機(jī)器人的各自由度進(jìn)行分解，簡化運(yùn)算程序，這樣即可解決現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)學(xué)求逆方法帶來的多解或無解問題，本案由此而產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)求逆方法帶來的多解或無解的技術(shù)問題，從而提供一種可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人及其解耦方法。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人，包括平移行走機(jī)構(gòu)以及可在平移行走機(jī)構(gòu)上按一定軌跡行走的機(jī)械手臂，該機(jī)械手臂為三臂桿五自由度機(jī)構(gòu)。 [0010]所述機(jī)械手臂包括基座以及五個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置，其中第一旋轉(zhuǎn)裝置直接安裝在所述基座上，而五個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置從基座到末端依次為第一旋轉(zhuǎn)裝置為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度、第二、三旋轉(zhuǎn)裝置為俯仰自由度、第四旋轉(zhuǎn)裝置為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度、第五旋轉(zhuǎn)裝置為俯仰自由度，這樣第二、三自由度之間構(gòu)成第一臂桿，第三、五自由度之間構(gòu)成第二臂桿，第五自由度到末端構(gòu)成第三臂桿，從而構(gòu)成三臂桿五自由度機(jī)構(gòu)。
[0011]所述的五個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置的具體結(jié)構(gòu)均相同，其包括伺服電機(jī)、電機(jī)自帶的增量編碼器、用于固定電機(jī)的固定板、與電機(jī)輸出軸聯(lián)接的轉(zhuǎn)接軸以及安裝在該轉(zhuǎn)接軸末端的絕對(duì)編碼器，該絕對(duì)編碼器通過L形安裝板進(jìn)行固定，而該L形安裝板則固定在所述固定板上，所述的轉(zhuǎn)接軸上還安裝有活動(dòng)板；各旋轉(zhuǎn)裝置通過共用固定板或者活動(dòng)板、或者相鄰裝置的固定板與活動(dòng)板連接，以實(shí)現(xiàn)各連接裝置的連接。
[0012]所述平移行走機(jī)構(gòu)的行走軌跡與焊縫的軌跡保持平行。
[0013]所述的平移行走機(jī)構(gòu)包括底座、安裝在底座上的導(dǎo)軌組件、可以在導(dǎo)軌組件上移動(dòng)的底板，分別安裝在底座上及底板上的相互嚙合的齒條及齒輪以及可帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。
[0014]所述的平移行走機(jī)構(gòu)還包括用以限定底板平移量的限位裝置。
[0015]所述的可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人的解耦方法，包括如下步驟:
(1)首先將焊接機(jī)器人解耦成一個(gè)可沿軌跡平移的“大范圍平移”模型以及一個(gè)“三臂五自由度機(jī)械手臂”模型；
(2)對(duì)于三臂桿五自由度機(jī)械手臂，假設(shè)焊接表面與第一自由度的坐標(biāo)系{I }下的X1Y1平面平行，也就是說，第三臂桿 h與第一自由度的^始終平行，這樣第四自由度的關(guān)節(jié)角Θ 4即為O ;同時(shí)限位第三自由度的關(guān)節(jié)角Θ 3大于O ;
(3)通過步驟(2)的處理，即可通過三角幾何運(yùn)算，通過焊接末端位置坐標(biāo)以及三個(gè)臂桿的桿長計(jì)算出第一、第二及第三自由度的關(guān)節(jié)角QpQye3，并由02和θ3計(jì)算得出第五自由度的關(guān)節(jié)角θ5;
(4)當(dāng)焊接表面不與第一自由度的坐標(biāo)系{1}下的Xl7l平面平行時(shí)，改變《*，并使巧e-9(f ->+9(/J，使焊接末端對(duì)準(zhǔn)焊接表面，將步驟(3)計(jì)算而得的4減去一個(gè)Δ，Δ e0 4+9tf,這樣第三臂桿4相當(dāng)于在半球的下方運(yùn)動(dòng)，稱之為一臂桿球狀運(yùn)動(dòng)；這樣，所述的三臂桿五自由度機(jī)構(gòu)手臂就被解耦為“兩臂桿的三角運(yùn)動(dòng)”模型以及“一臂桿球狀運(yùn)動(dòng)”模型的疊加；
(5)通過上述步驟(2)至步驟(4)求得末端姿態(tài)對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)角變量，再由5個(gè)伺服電機(jī)聯(lián)動(dòng)控制到位就可以實(shí)現(xiàn)焊接工作。
[0016]所述步驟(4)中，在一次焊接過程中，&與Λ —直保持不變，也就是保持焊槍始終垂直對(duì)準(zhǔn)焊接表面。
[0017]采用上述方案后，本發(fā)明所述的焊接機(jī)器人首先通過機(jī)構(gòu)設(shè)置而解耦成可沿軌跡平移的“大范圍平移”模型以及“三臂五自由度機(jī)械手臂”模型；而“三臂桿五自由度機(jī)械手臂”又解耦成“兩臂桿的三角運(yùn)動(dòng)”模型和“一臂桿球狀運(yùn)動(dòng)”模型的疊加。其中:“兩臂桿的三角運(yùn)動(dòng)”模型可以采用幾何計(jì)算求解運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆問題，避免了多解性，提高了計(jì)算速度，消滅了焊接機(jī)器人焊槍運(yùn)動(dòng)姿態(tài)盲點(diǎn)，簡化了機(jī)器人在焊接行走過程中，圓弧填充策略運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副。而“一臂桿球狀運(yùn)動(dòng)”模型與“大范圍平移行走”模型相對(duì)于“兩臂桿的三角運(yùn)動(dòng)”模型只是簡單的平移關(guān)系。且“一臂桿球狀運(yùn)動(dòng)”可以使得焊槍盡量保持一個(gè)姿態(tài)，并垂直對(duì)準(zhǔn)焊接表面。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)符合人類焊接習(xí)慣的“聯(lián)動(dòng)操作”模式，即在歐式三維空間(x，y，z)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)焊槍的上、下、左、右、拉、伸操作，無需示教，可在完全開放的環(huán)境下，智能、類人、實(shí)時(shí)地糾正焊槍偏離焊縫微小的軌跡偏差。而焊接機(jī)器人大范圍平移機(jī)構(gòu)，用以滿足焊接大尺度工件的需要。從而根本上解決了焊接機(jī)器人在焊縫三維(X，Y，Z)空間內(nèi)處處可控的問題,且實(shí)時(shí)速度大大加快。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的主視圖；
圖3是本發(fā)明的俯視圖；
圖4是本發(fā)明的左視圖；
圖5是本發(fā)明所述平移行走機(jī)構(gòu)的主視圖；
圖6是本發(fā)明所述平移行走機(jī)構(gòu)的俯視圖；
圖7是本發(fā)明所述平移行走機(jī)構(gòu)的左視圖；
圖8是本發(fā)明所述機(jī)械手臂的主視圖；
圖9是本發(fā)明所述機(jī)械手臂的俯視圖；
圖10是本發(fā)明所述機(jī)械手臂的左視圖；
圖1OA是圖10的局部放大圖；
圖11是本發(fā)明所述機(jī)構(gòu)示意圖以及各自由度笛卡爾坐標(biāo)系；
圖12是本發(fā)明所述機(jī)構(gòu)焊接末端位置姿態(tài)對(duì)應(yīng)坐標(biāo)示意圖；
圖13是本發(fā)明所述一臂桿球狀運(yùn)動(dòng)的模型示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0020]本發(fā)明所揭示的是一種可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人，如圖1至圖10所示，為本發(fā)明的較佳實(shí)施例。所述的焊接機(jī)器人包括平移行走機(jī)構(gòu)I以及可在平移行走機(jī)構(gòu)I上按一定軌跡行走的機(jī)械手臂2，該機(jī)械手臂2為三臂桿五自由度機(jī)構(gòu)。其中:
所述的平移行走機(jī)構(gòu)I是一個(gè)可以沿一定軌跡大范圍平移的機(jī)構(gòu)，其可以采用多種結(jié)構(gòu)形式，例如電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，該平移行走機(jī)構(gòu)I主要包括底座11、安裝在底座11上的導(dǎo)軌組件12、可以在導(dǎo)軌組件12上移動(dòng)的底板13，分別安裝在底座11上及底板13上的相互嚙合的齒條14及齒輪15以及可帶動(dòng)齒輪15旋轉(zhuǎn)的電機(jī)17。其還可以進(jìn)一步包括用以限定底板13平移量的限位裝置18。
[0021]所述機(jī)械手臂2的具體結(jié)構(gòu)可以為:其包括固定在所述底板13上的基座21以及五個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置，其中第一旋轉(zhuǎn)裝置22直接安裝在所述基座21上，而五個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置從基座到末端依次為第一旋轉(zhuǎn)裝置22為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度、第二、三旋轉(zhuǎn)裝置23、24為俯仰自由度、第四旋轉(zhuǎn)裝置25為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度、第五旋轉(zhuǎn)裝置26為俯仰自由度，這樣第二、三自由度之間構(gòu)成第一臂桿L1，第三、五自由度之間構(gòu)成第二臂桿L2,第五自由度到末端構(gòu)成第三臂桿L3,從而構(gòu)成三臂桿五軸自由度機(jī)構(gòu)。
[0022]所述的五個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置的具體結(jié)構(gòu)可以都相同，以下以第二旋轉(zhuǎn)裝置23為例進(jìn)行說明，如圖1OA所示，所述的第二旋轉(zhuǎn)裝置23包括伺服電機(jī)231、電機(jī)自帶的增量編碼器232、用于固定電機(jī)的固定板233、與電機(jī)輸出軸聯(lián)接的轉(zhuǎn)接軸234以及安裝在該轉(zhuǎn)接軸末端的絕對(duì)編碼器235，該絕對(duì)編碼器235通過L形安裝板236進(jìn)行固定，而該L形安裝板236則固定在所述固定板233上，所述的轉(zhuǎn)接軸234上還安裝有活動(dòng)板237。各旋轉(zhuǎn)裝置通過共用固定板或者活動(dòng)板、或者相鄰裝置的固定板與活動(dòng)板連接，實(shí)現(xiàn)各自由度的連接。這種內(nèi)置增量編碼器與外置絕對(duì)編碼器的雙編碼器設(shè)計(jì)方式，可以實(shí)現(xiàn)真正的電流環(huán)、速度環(huán)與位置環(huán)的三閉環(huán)控制，定位更`為精準(zhǔn)，可以有效克服電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)間隙的干擾。
[0023]如圖11所示:把本發(fā)明所述三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人分別按6個(gè)笛卡爾坐標(biāo)系定義{ i }，i e O — 5 ,顯然平移即{0}坐標(biāo)系只有~一個(gè)方向大范圍平移，因此只要在{ I }坐標(biāo)系中，讓?duì)捶较蚱揭坪附訖C(jī)器人即可。這樣，三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)正問題，只考慮三臂桿五自由度機(jī)械手臂映射變換就行，也就是說其被解耦為一個(gè)可大范圍平移的行走機(jī)構(gòu)及一個(gè)三臂桿五自由度機(jī)械手臂。
[0024]而三臂桿五自由度機(jī)械手臂末端位置姿態(tài)可由5個(gè)獨(dú)立變量來描述
M Θ, θ4 其中91至05是相應(yīng)自由度的關(guān)節(jié)角，如果該三臂桿五自由度焊接
機(jī)器人采用傳統(tǒng)方法運(yùn)算，則其運(yùn)動(dòng)學(xué)正問題可由Denavit-Hartenberg方法描述的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)正問題方程公式(即式I)變換。
[0025]Ir= ) lm) lm)ln0j]n&5)(ι)
假設(shè)焊接機(jī)器人三臂桿五自由度機(jī)械手臂各臂桿參數(shù)如表1所示:
表1焊接機(jī)器人三臂桿五自由度機(jī)械手臂臂桿參數(shù)_
連桿序5ail (mm) Q.., d、(mm) Bi關(guān) T 變里
1οο oS1
2O-90 O$
【權(quán)利要求】
1.一種可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人，其特征在于:包括平移行走機(jī)構(gòu)以及可在平移行走機(jī)構(gòu)上按一定軌跡行走的機(jī)械手臂，該機(jī)械手臂為三臂桿五自由度機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)械手臂包括基座以及五個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置，其中第一旋轉(zhuǎn)裝置直接安裝在所述基座上，而五個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置從基座到末端依次為第一旋轉(zhuǎn)裝置為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度、第二、三旋轉(zhuǎn)裝置為俯仰自由度、第四旋轉(zhuǎn)裝置為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度、第五旋轉(zhuǎn)裝置為俯仰自由度，這樣第二、三自由度之間構(gòu)成第一臂桿，第三、五自由度之間構(gòu)成第二臂桿，第五自由度到末端構(gòu)成第三臂桿，從而構(gòu)成三臂桿五自由度機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人及其解耦方法，其特征在于:所述的五個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置的具體結(jié)構(gòu)均相同，其包括伺服電機(jī)、電機(jī)自帶的增量編碼器、用于固定電機(jī)的固定板、與電機(jī)輸出軸聯(lián)接的轉(zhuǎn)接軸以及安裝在該轉(zhuǎn)接軸末端的絕對(duì)編碼器，該絕對(duì)編碼器通過L形安裝板進(jìn)行固定，而該L形安裝板則固定在所述固定板上，所述的轉(zhuǎn)接軸上還安裝有活動(dòng)板；各旋轉(zhuǎn)裝置通過共用固定板或者活動(dòng)板、或者相鄰裝置的固定板與活動(dòng)板連接，以實(shí)現(xiàn)各連接裝置的連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人，其特征在于:所述平移行走機(jī)構(gòu)的行走軌跡與焊縫的軌跡保持平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人，其特征在于:所述的平移行走機(jī)構(gòu)包括底座、安裝在底座上的導(dǎo)軌組件、可以在導(dǎo)軌組件上移動(dòng)的底板，分別安裝在底 座上及底板上的相互嚙合的齒條及齒輪以及可帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人，其特征在于:所述的平移行走機(jī)構(gòu)還包括用以限定底板平移量的限位裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人的解耦方法，其特征在于包括如下步驟: (1)首先將焊接機(jī)器人解耦成一個(gè)可沿軌跡平移的“大范圍平移”模型以及一個(gè)“三臂趕五自由度機(jī)械手臂”模型； (2)對(duì)于三臂桿五自由度機(jī)械手臂，假設(shè)焊接表面與第一自由度的坐標(biāo)系{I}下的Xiyi平面平行，也就是說，第三臂桿 4與第一自由度的&始終平行，這樣第四自由度的關(guān)節(jié)角Θ 4即為O ;同時(shí)限位第三自由度的關(guān)節(jié)角Θ 3大于O ; (3)通過步驟(2)的處理，即可通過三角幾何運(yùn)算，通過焊接末端位置坐標(biāo)以及三個(gè)臂桿的桿長計(jì)算出第一、第二及第三自由度的關(guān)節(jié)角QpQye3，并由02和θ3計(jì)算得出第五自由度的關(guān)節(jié)角θ5; (4)當(dāng)焊接表面不與第一自由度的坐標(biāo)系{1}下的Xl7l平面平行時(shí)，改變各，并使氏e-SMf，使焊接末端對(duì)準(zhǔn)焊接表面，將步驟(3)計(jì)算而得的各減去一個(gè)Λ，Δ e0^+9(?,這樣第三臂桿4相當(dāng)于在半球的下方運(yùn)動(dòng)，稱之為一臂桿球狀運(yùn)動(dòng)；這樣，所述的三臂桿五自由度機(jī)構(gòu)手臂就被解耦為“兩臂桿的三角運(yùn)動(dòng)”模型以及“一臂桿球狀運(yùn)動(dòng)”模型的疊加； (5)通過上述步驟(2)至步驟(4)求得末端姿態(tài)對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)角變量，再由5個(gè)伺服電機(jī)聯(lián)動(dòng)控制到位就可以實(shí)現(xiàn)焊接工作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可模型解耦的三臂桿五自由度平移焊接機(jī)器人的解耦方法，其特征在于:所述步驟(4)中，在一次焊接過程中，氏與Λ —直保持不變，也就是保持焊槍始終垂直對(duì)準(zhǔn)焊接表面。`
【文檔編號(hào)】B23K37/00GK103692433SQ201310715531
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】富巍, 周承仙, 陳彥 申請(qǐng)人:廈門理工學(xué)院