一、智能弧焊机器人在南昌问世（论文文献综述）
杜承宗[1]（2021）在《基于激光视觉的焊缝识别及自主跟踪研究》文中认为随着智能制造以及自动化的快速发展,小批量,多样化,复杂化的工件的需求量日益增加。传统焊接依靠人工在线示教或者离线编程的方式效率太低且精度不高,已经无法满足实际生产对产品质量的要求。视觉引导技术在焊接机器人中得到了广泛而快速的应用,这对机器人实现智能自主焊接来说意义重大。本文主要针对机器人自主焊接技术领域中的焊缝识别及焊缝跟踪问题展开研究。本文以高精度二维线激光传感器作为视觉设备获取被焊接工件表面的2D点云数据,提出了典型焊缝特征点的提取算法和焊缝跟踪算法。主要内容包含:1.基于库卡KR5 ARC机器人构建标准D-H坐标系以及D-H参数表,研究机器人正逆运动学并且求解逆运动学解析解,分析了机器人运动过程中位姿的各种表达形式及转换方法。2.分析激光传感器的数据流的传输格式,基于Visual Studio2015平台使用C++语言完成对低位编址的16进制字符串数据进行数据解析与进制转换,获取了激光传感器2维点云数据,使用5点标定法对机器人手眼系统进行标定。3.提出一种基于PCA主成分分析法与最小二乘法焊缝特征识别的方法。针对V型焊缝基于点云数据形式使用K-D树结构管理点云数据并建立最近邻搜索,通过PCA计算点云数据近似法向量,利用角点法向量与其它点法向量的角度差对点云进行聚类处理,最后利用最小二乘拟合直线求取特征点位置信息,经实验验证其识别率在96.6%左右;针对I型焊缝利用斜率求取上下表面边界并以其中点作为焊缝特征点,经实验验证其识别率在96.6%左右。4.基于库卡机器人控制方式提出了焊缝数据扫描以及焊缝跟踪方法。分析了机器人运动过程中各坐标系的意义以及变换关系。以激光垂直于焊缝且焊缝点激光中心点重合为准则提出激光扫描数据策略和焊缝跟踪策略,焊缝跟踪以PTP形式控制焊枪到达焊缝点并通过绕TCP坐标系的旋转保证激光中点与焊缝点为重合状态以保证焊缝点的正常提取及跟踪。
刘伟岩[2]（2020）在《战后科技革命推动日本产业升级研究 ——基于创新体系的视角》文中进行了进一步梳理2008年经济危机后,为摆脱经济下行的轨道,美国、日本、德国先后提出了“重振制造业”（2009年）、日本版“第四次工业革命”（2010年）、“工业4.0”（2012年）等战略计划,而我国也于2015年提出了“中国制造2025”的行动纲领。这些战略规划的陆续出台拉开了以大数据、云计算、物联网（Io T）、人工智能（AI）等为标志的新一轮科技革命的帷幕。而作为第二经济大国,我国应如何借助于这一难得机遇来推动国内产业升级则成为亟待思考的问题。回顾日本走过的“路”可知,其也曾作为“第二经济大国”面临过相似的难题,且从中日经济发展历程比较和所面临的“三期叠加”状态来看,我国现阶段也更为接近20世纪70年代的日本,而日本却在当时的情况下借助于以微电子技术为核心的科技革命成功地推动了国内产业的改造升级。基于此,本文以日本为研究对象并将研究阶段锁定在其取得成功的战后至20世纪80年代这一时期,进而研究其所积累的经验和教训,以期为我国接下来要走的“路”提供极具价值的指引和借鉴。在对熊彼特创新理论以及新熊彼特学派提出的技术经济范式理论、产业技术范式理论、国家创新体系理论和部门创新体系理论等进行阐述的基础上,本文借助于此从创新体系的视角构建了“科技革命推动产业升级”的理论分析框架,即:从整体产业体系来看,其属于技术经济范式转换的过程,该过程是在国家创新体系中实现的,且两者间的匹配性决定着产业升级的绩效;而深入到具体产业来看,其又是通过催生新兴产业和改造传统产业来实现的,对于此分析的最佳维度则是能够体现“产业间差异性”的部门创新体系,同样地,两者间的匹配性也决定着各产业升级的成效。回顾科技革命推动日本产业升级的历程可知,其呈现出三个阶段:20世纪50～60年代的“重化型”化,70～80年代的“轻薄短小”化,以及90年代后的“信息”化。其中,“轻薄短小”化阶段是日本发展最为成功的时期,也是本文的研究范畴所在。分析其发生的背景可知:虽然效仿欧美国家构建的重化型产业结构支撑了日本经济“独秀一枝”的高速发展,但在日本成为第二经济大国后,这一产业结构所固有的局限性和问题日渐凸显,倒逼着日本垄断资本进行产业调整;而与此同时,世界性科技革命的爆发恰为其提供了难得的历史机遇;但是这种机遇对于后进国来说在一定意义上又是“机会均等”的,该国能否抓住的关键在于其国内的技术经济发展水平,而日本战后近20年的高速增长恰为其奠定了雄厚的经济基础,且“引进消化吸收再创新”的技术发展战略又在较短的时间内为其积累了殷实的技术基础。在这一背景下,借助于上文所构建的理论分析框架,后文从创新体系的视角解释了战后以微电子技术为核心的科技革命是如何推动日本产业升级以及日本为何更为成功的。就整体产业体系而言,科技革命的发生必然会引致技术经济范式转换进而推动产业升级,且这一过程是在由政府、企业、大学和科研机构以及创新主体联盟等构建的国家创新体系中实现的。战后科技革命的发源地仍是美国,日本的参与借助的是范式转换过程中创造的“第二个机会窗口”,换言之,日本的成功得益于对源于美国的新技术的应用和开发研究,其技术经济范式呈现出“应用开发型”特点。而分析日本各创新主体在推动科技成果转化中的创新行为可以发现,无论是政府传递最新科技情报并辅助企业引进技术、适时调整科技发展战略和产业结构发展方向、制定激励企业研发的经济政策和专利保护制度、采取措施加速新技术产业化的进程、改革教育体制并强化人才引进制度等支持创新的行为,还是企业注重提升自主创新能力、遵循“现场优先主义”原则、实施“商品研制、推销一贯制”、将资金集中投向开发研究和创新链的中下游环节以及培训在职人员等创新行为,或是大学和科研机构针对产业技术进行研究、重视通识教育和“强固山脚”教育以及培养理工科高科技人才等行为,亦或是“政府主导、企业主体”型的创新主体联盟联合攻关尖端技术、建立能够促进科技成果转化的中介机构、联合培养和引进优秀人才等行为都是能够最大限度地挖掘微电子技术发展潜力的。而这种“追赶型”国家创新体系与“应用开发型”技术经济范式间的相匹配正是日本能够更为成功地借力于战后科技革命推动产业升级的根因所在。进一步地从具体产业来看,科技革命引致的技术经济范式转换表现为新兴技术转化为新兴产业技术范式和改造传统产业技术范式的过程,这也是科技革命“双重性质”的体现。而对这一层面的分析则要用到能够体现“产业间差异性”的部门创新体系。在选取半导体产业和计算机产业作为新兴产业的代表,以及选取工业机器产业（以数控机床和工业机器人为主）和汽车产业作为微电子技术改造传统机械产业的典型后,本文的研究发现:由于这些产业在技术体制、所处的产业链位置、所在的技术生命周期阶段等方面的不同,其产业技术范式是相异的,而日本之所以能够在这些产业上均实现自主创新并取得巨大成功就在于日本各创新主体针对不同的产业技术范式进行了相应的调整,分别形成了与之相匹配的部门创新体系。而进一步比较各部门创新体系可知,日本政府和企业等创新主体针对“催新”和“改旧”分别形成了一套惯行的做法,但在这两类产业升级间又存在显着的差异,即:日本政府在“催新”中的技术研发和成果转化中均表现出了贯穿始终的强干预性,尤其是在计算机产业上;而在“改旧”中则干预相对较少,主要是引导已具备集成创新能力的“逐利性”企业去发挥主体作用。作为一种“制度建设”,创新体系具有“临界性”特点且其优劣的评析标准是其与技术经济范式的匹配性。日本能够成功地借力于以微电子技术为核心的科技革命推动国内产业升级的经验就在于其不仅构建了与当时技术经济范式相匹配的国家创新体系,而且注重创新体系的层级性和差异性建设,加速推进了新兴产业技术范式的形成,并推动了新旧产业的协调发展。但是,这种致力于“应用开发”的“追赶型”创新体系也存在着不可忽视的问题,如:基础研究能力不足,不利于颠覆性技术创新的产生,以及政府主导的大型研发项目模式存在定向失误的弊端等,这也是日本创新和成功不可持续以致于在20世纪90年代后重新与美国拉开差距的原因所在。现阶段,新一轮科技革命的蓬勃兴起在为我国产业升级提供追赶先进国家的“机会窗口”的同时,也为新兴产业的发展提供了“追跑”“齐跑”“领跑”并行发展的机遇,并为传统产业的高质量发展带来了难得的机会。由于相较于20世纪70年代的日本,我国现阶段所面临的情况更为复杂,因此,必须构建极其重视基础研究且具有灵活性的国家创新生态体系,重视部门创新体系的“产业间差异性”,形成与新兴产业技术范式相匹配的部门创新体系,以及建设能够促进传统产业技术范式演化升级的部门创新体系等。
张金明[3]（2020）在《串联机械臂关节构型与综合最优轨迹规划研究》文中研究说明随着科技水平的提高,各个行业都在朝着智能化和无人化的方向发展,在传统的制造业领域,智能工厂的时代也已慢慢到来,而工业机器人正是智能工厂的基石,用来代替重复危险的手工作业,但随着机器人应用范围的扩展,对其使用性能有了更高的要求,所以对机器人进行更深层次的研究意义重大。首先,叙述了对于工业机器人领域研究的重要性,描绘工业机器人构型的发展历史以及总结了机器人轨迹规划研究现状,并对本文的主要研究内容进行阐述。其次,为解决机械臂设计过程中合理分配关节组合方式的问题,在机械臂设计时,应该考虑到机械臂要实现的目标轨迹和对末端姿态的要求,通过将轨迹与末端姿态的变化按照x-y-z三个分量划分,给出对应的关节组合方式。运用D-H表示法,建立机械臂的运动学关系,运用MATLAB中的Robotics Toolbox工具箱求出正逆解,给出工作空间,通过查看是否有合理的逆解来判断合适的关节组合方式,根据末端姿态的变化增加对应的关节类型来完成目标任务,为提高机械臂关节组合方式的合理性提供参考。再次,为了提高工业机器人末端运行的平稳性,分别采用三次多项式和高阶多项式插值算法进行轨迹规划。分析两种方法的特点,提出一种新型插值方法为三段多项式“414”插值算法,并采用遗传算法求出最优的两个时间节点1T和2T。通过MATLAB进行仿真实验证明了“414”多项式插值方法能够使关节加速度变化更加平稳,解决了三次多项式和抛物线过渡线性插值算法不能约束加速度问题,并且降低了五次多项式插值后关节最大加速度值,使机器人运行更加平稳,减小了机构冲击。然后采用机器人动力学原理,在ADAMS中建立虚拟样机,根据上述的轨迹规划结果带入ADAMS软件中,验证各个关节的力矩是否符合机器人的出厂要求。最后,运用NSGA2多目标优化算法,对机器人进行时间与加速度综合最优轨迹规划研究,给定机器人的运动参数与约束条件,对机器人进行多目标优化分析,得出最优解集以及解集的Pareto前沿分布图。
张林贝子[4]（2019）在《一种新型焊接机器人机构设计与动态性能研究》文中提出随着机械制造技术的不断进步,现代焊接工艺将逐渐走向高速化、精密化和智能化,利用机器人替代人工焊接作业已经成为制造业智能化发展的必然趋势。现有焊接机器人机构主要包括串联式和并联式两类机构。串联式焊接机器人一般将驱动元件安装于关节处,其结构和控制都相对简单,工作空间较大,但刚度和负荷能力较低;而并联焊接机器人则采用多支链结构,结构较为复杂,工作空间受限,但刚度较高,可以得到较好的焊接精度。本文结合两类焊接机器人机构特点,设计出一种新型焊接机器人机构,以二活动度的并联式杆系作为基座,以串联式开链作为焊接头,并采用滑块改变机架杆长,增加焊接机器人的工作空间,对其进行设计分析及动态性能研究,其主要内容包括:根据焊接机器人机构的设计要求确定原始胚图方案,运用胚图插点法枚举得到胚图的全部类型组合,根据图论理论选择最优化的二活动度九连杆机构作为初始胚图,并转化得到运动链图与机构简图,确定本文新型焊接机器人机构的构型方案;对焊接机器人机构进行尺度分析,定量分析杆件之间的杆长约束条件,得到焊接机器人机构的设计方案。基于螺旋理论对设计的焊接机器人机构进行自由度计算,得到其工作自由度数目。运用D-H参数法建立焊接机器人基座的连杆坐标系,通过矩阵变换求解出机构系统输出端的运动学正解和逆解;通过计算机构系统的雅克比矩阵分析其奇异位置;对机构末端点的正解方程及速度方程进行数值仿真,得到焊接机器人机构的得到机构关键点的位置曲线,速度和加速度曲线以及两种不同工况的工作空间,为工程中工况合理选择提供参考。基于运动学分析,采用拉格朗日法构建机构系统的动力学方程,并利用四阶龙格-库塔法对得到的动力学方程进行数值求解;将焊接机器人各构件视作弹性体,采用有限元法建立焊接机器人机构系统弹性动力学数学模型,并利用纽马克法对弹性动力学模型进行了解析,分析了机构系统弹性动态性能,并给出算例。建立新型焊接机器人机构虚拟样机模型,进行运动学及动力学虚拟仿真分析,并与对应数值仿真分析结果对比,验证理论分析的合理性。
刘树骏[5]（2019）在《相贯线等离子切割机器人控制系统算法研究》文中指出传统的相贯线切割行业大多是采取人工划线放样的方式,一般的顺序为:求解相贯线—制造样板—划线—手工切割—人工打磨。传统的方式造成了劳动强度大、生产效率低等等。近代以来,国内外厂商纷纷开始运用计算机软件平台,比如AutoCAD和SolidWorks等等,利用它们的丰富二维、三维展开功能实现。但是大多数功能繁琐、价格高昂且操作复杂,很难做到现场实用。本文在对国内外工业机器人,特别是相贯线切割方法研究现状和发展分析的基础上,针对6轴机器人切割相贯线的技术问题进行研究,并由此设计了一种相贯线等离子切割机器人控制系统。该机器人系统采用的是6自由度工业机器人与单轴变位机相配合,采用树莓派支持的CODESYS运行系统（RTS）,控制六关节机器人运动,从而实现相贯线轨迹切割。首先对单管的圆管-圆管和圆管-方管相贯线曲线方程进行求解,并用MATLAB进行了仿真验算,然后进行了多管体相贯的分析和研究。建立了空间坐标系并利用三维空间变换中的平移和旋转变换,推导出空心钢管在相同坐标系下的解析表达式。然后对相贯线的切割运动进行分析,将主管和支管的轨迹分解为轴向运动和圆周运动,分别由六自由度机器人和变位机实现。利用二分法和逼近值法进行了运动过程中的圆周角规划。接着进行了轨迹规划方法的研究,描述了运动学的关节空间规划和笛卡尔空间规划。重点对笛卡尔空间三点圆弧规划的算法进行了阐述和运用,利用VB软件进行了插补点位计算和位姿计算。考虑到坡口角、实际切割角和切割方向,根据D-H参数法对机器人进行建模。利用C#语言进行了机器人的运动学分析,并对运动学算法的合理性进行了验证。最后利用树莓派在CODESYS环境下进行了 6关节机器人相贯线切割控制系统的软件开发,主要包括运动控制平台搭建,机器人模型建立,人机接口程序设计,运动控制程序设计等。最终通过CODESYS的追踪功能对轨迹规划算法进行验证,证明了算法的合理性与系统的可行性。
邓耀文[6]（2019）在《基于激光位移传感器的机器人焊缝跟踪系统研究》文中进行了进一步梳理随着现代工业的快速发展,实现焊接自动化,智能化已经成为未来的必然趋势,弧焊机器人开始广泛应用于工业生产中。将传感技术与弧焊机器人有机融合,实现焊接自动化、智能化具有重要意义。本文以ABB公司IRB-1410弧焊机器人为平台,采用激光位移传感器对焊缝坡口进行实时扫描,对焊缝坡口特征进行检测,同时对在焊接过程中存在的偏差进行实时修正与检测。本文研究的主要内容包括:焊缝跟踪系统的搭建与硬件的设计,机器人运动学分析,焊缝坡口弧长信号的处理,离线编程模块,焊缝坡口特征识别,焊缝偏差检测以及焊缝跟踪实验与分析。本文通过ABB焊接机器人、激光位移传感器、激光位移传感器控制器、弧焊电源模块、单片机、IRC5机器人控制柜、通讯模块、离线编程模块等搭建实验平台;根据ABB焊接机器人的连杆参数,建立机器人D-H模型,进行正逆运动分析,求解出机器人末端焊枪的相对位姿。采用限幅滤波与均值滤波双重滤波对传感器控制器采集信号进行处理,提升焊缝坡口弧长信号的平滑度与焊缝坡口信息的还原度。分别用最大距离法与斜率分析法进行焊缝坡口特征进行分析。建立了焊缝坡口弧长模型,通过MATLAB分析焊枪水平偏差和高度偏差、焊缝坡口角度对焊缝坡口弧长H（t）的影响,利用坡口角度、水平偏差和高度偏差三种变量之间的关系,提出了一种焊缝偏差检测的方法,成功将焊枪水平偏差与焊枪高度偏差从采集的信号中提取出来。设计了弧焊机机器人与焊缝跟踪系统通信模块,本文的通讯模块主要分为三部分:单片机与PC机的通讯、PC机与焊接机器人控制器通讯、离线编程模块与机器人控制器。PC机与焊接机器人采用串口通信的方法,利用串口通信方法通过MCU将数据发送PC机,机器人控制器与PC主机采用的是C/S结构,通过网络接口将PC机与焊接机器人控制器进行连接,采用Socket Message通讯实现两者的数据交换。通过搭建实验平台进行焊接实验,在焊接过程中,焊缝跟踪系统的工作性能稳定、实时性好,同时对焊后的焊缝进行工艺评定,各项焊缝的工艺性能均达到要求,达到实验预期,从而验证了所研制的焊缝跟踪系统的可行性与准确性,为激光位移传感器应用于焊缝跟踪提供了理论基础。
马晓晓[7]（2019）在《焊接机器人的焊接轨迹规划及仿真平台的建立》文中研究指明焊接机器人的焊接质量好,精度高,焊接效率高,可24小时无间断作业,可以改善工人的工作环境,且焊接每件产品的生产时间固定,方便制定生产任务。但国内市场主要都被国外的焊接机器人生产厂商把控,因此研究和发展焊接机器人技术,对于提高我们国家生产技术水平有着重要的意义。本文以CLOOS-QRH焊接机器人为研究对象,首先介绍了机器人的运动学基础的内容;根据CLOOS-QRH的实际参数,为其建立机器人D-H模型,并对焊接机器人的正逆运动学方程进行求解;运用MATLAB的机器人工具箱对所求机械臂的正逆运动学方程进行了仿真,并验证了其正确性。其次,对焊接机器人的工作空间进行分析,对求解机器人工作空间的几种方法进行了简单的描述;深入讨论了数值法和蒙特卡洛法这两种求解工作空间方法,并借助MATLAB机器人工具箱,分别使用这两种方法对本文研究的焊接机器人进行工作空间的仿真求解,得出其空间点云图,且对比分析了两种方法的优缺点。然后,讨论了机器人在关节空间坐标系和笛卡尔空间坐标系中的插补算法。在关节空间坐标系中,分别用三次多项式插值法、五次多项式插值法和抛物线过渡的线性插值法对机器人的轨迹规划进行研究;在笛卡尔坐标空间中,分别用直线插补法和圆弧插补法对机器人的轨迹规划进行研究。并分别运用五次多项式插值法和圆弧插值法,对本文研究的焊接机器人进行轨迹规划,运用MATLAB软件仿真得出这两中插值法机械臂运行过程中各关节的位移量,速度,加速度随时间变化的关系图。对比这两种空间插值方法的优缺点,在不同的工作情况下选用不同的插值方法。最后,运用SolidWorks软件建立了CLOOS-QRH焊接机器人的实体模型,设置MATLAB仿真环境,并把建立的实体模型加载到MATLAB软件中,建立了焊接机器人的3D仿真平台。
张其建[8]（2018）在《基于PLC的自动焊接机器人设计与开发》文中认为在工业生产现代化的进程中,由于焊接机器人具备焊接质量稳定、生产效率高、现实需求量大,因而其发展最为迅速,应用最为广泛。目前焊接机器人由产品设计开发到生产应用的技术已经相当成熟,但多数采用PC+运动控制卡或DSP的嵌入式控制器控制伺服驱动器来实现,因其扩展性差、成本高昂不利于后续开发[1]。随着自动化技术尤其是PLC技术的快速发展,针对运动控制软件的优化和远程网络功能的加强,已经能够实现多轴并行运动的控制。将这一技术应用于焊接机器人的研发,则其具有成本低、延展性好、维护方便的优势。本文的主要研究内容是设计一台能够自动焊接换热片的焊接机器人,能够满足企业的实际生产要求,同时帮助企业降低用工成本、提高生产效率、降低废品率。基于以上设计要求,通过理论分析制定出合理的机器人控制方案。根据方案首先完成机器人机械结构设计,随后开展PLC、驱动系统、触摸屏和减速机的选型工作,再根据选定的元件利用TouhWin组态软件完成系统组态,然后利用PLC配套的XDPPro 3.1.3c软件完成整个系统的运动轨迹编程工作。最后利用触摸屏控制系统完成仿真运动,并验证焊接运动轨迹是否正确,同时优化运动参数。调试完成后到现场进行焊接生产试验。试验结果显示:本文所设计的换热片自动焊接机器人基本满足企业生产要求。其中由于所选PLC不能进行Cs轮廓控制在一定程度上影响了焊接质量,本方案采用直线插补法编程来弥补硬件不足,后期可以更新硬件来进一步优化设计。采用PLC控制的导轨式焊接机器人虽然控制精度相对关节机器人有一定差距,但这种简易型焊接机器人的经济性和延展性都比关节式机器人有优势,后期还是有很大的市场空间。
郭亮[9]（2018）在《移动机器人不连续焊缝跟踪技术研究》文中研究说明随着工业技术和经济的不断发展,我国已成为了世界第一造船大国但非造船强国,加强我国造船行业的自动化焊接水平势在必行。船舶制造中,船舱底部设置格子型构件,其空间狭小且存在不规则流水孔,导致焊缝不连续,焊接机械臂无法到达,目前主要由人工完成焊接。研发面向复杂船舱格子间流水孔焊接的自主移动机器人,将工人从恶劣的焊接环境中解放出来,提高焊接质量及生产效率,具有重要的理论和现实意义。以自主移动焊接机器人为平台,主要解决船舱制造中格子间的焊接自动化问题;以旋转电弧和激光视觉进行传感,涉及焊缝类型有直线焊缝、弯曲焊缝、流水孔焊缝、直角转弯焊缝、带流水孔直角转弯焊缝。主要研究内容有:激光视觉传感器的设计、流水孔焊缝图像处理和识别、直角转弯路径规划和实时跟踪、焊缝初始寻位研究等。针对单一传感无法识别流水孔焊缝的特点,系统采用旋转电弧传感和激光视觉双传感方式。旋转电弧用于焊接状态下的焊缝跟踪,激光视觉传感器用于停弧状态下的焊缝跟踪,同时完成流水孔焊缝特征点和类型的识别;针对流水孔焊缝和现场实际焊接特点设计了主动式激光视觉传感器,详细介绍了传感器的设计原理、过程及封装,该传感器不仅可应用于角焊缝,也可用于其它类型的焊缝识别,为焊接领域视觉传感器的设计提供参考。针对焊接电流信号易受各类干扰的问题,提出预处理、限幅、均值、软阈值、加权的组合滤波方法,有效抑制了噪声,提高了信噪比。采用特征谐波法进行水平偏差提取,偏差送Fuzzy-PID控制器得出系统控制量,通过滑块的运动完成焊缝纠偏,通过试验验证了算法可行性和精确性。焊接过程中,弧光、飞溅、烟雾等对焊缝图像质量造成巨大的干扰,选择抗干扰能力强的图像处理方法显得尤为重要。提出了以改进的梯度算法为核心的图像处理方法,该方法能够从强干扰的焊缝图像中提取焊缝原有信息,处理后的激光条纹能完全表征流水孔焊缝的特点,为准确焊缝识别奠定了基础。针对不同的流水孔焊缝类型,给出了焊缝特征点和流水孔类型的识别方法。格子间焊接过程中,为减小工人对机器人初始位姿的放置要求,焊接机器人应具有自动寻找焊缝初始位置能力。对摄像机系统进行了标定,对直线焊缝和直角转弯焊缝进行了初始寻位分析,得出了机器人初始位姿与轮子、滑块运动之间的关系,实现了焊接机器人的自动初始寻位。为应对格子间中各类焊缝的自动跟踪焊接要求,对焊接机器人系统进行了运动学和动力学分析,建立了数学模型;采用自适应最优加权信息融合算法对旋转电弧偏差和激光偏差进行融合,用以实现弯曲焊缝的平滑焊接;针对直角转弯和带流水孔的直角转弯焊缝采用了路径规划和实时焊缝跟踪控制结合的方法,对运动过程进行了分析和仿真研究,给出了机器人本体和十字滑块协调控制方法。最后通过实际焊接试验验证了本文研究工作的有效性。另外,本文所设计的自主移动焊接机器人焊缝跟踪系统在九江江州造船厂进行了生产现场实际试用,取得了预期的效果。
王帅[10]（2016）在《直角转弯移动焊接机器人结构设计与仿真》文中研究表明随着制造业与信息化水平不断提高以及劳动力成本的增加,世界各国都将工业智能化机器人列为主要发展方向,智能机器人产业化发展越来越受到世界各国的高度关注。自主移动焊接机器人作为一种新型的智能化制造装备,广泛应用于大型钢结构制造现场,特别是造船业。本文针对大型船舶焊接工作中存在的格子型焊接构件,包含大量平面直角焊缝,焊接工作量大、自动化程度低、工作环境恶劣且空间狭小等特点,基于旋转电弧传感器和虚拟样机技术设计一种自动化移动焊接机器人,可提高船舶焊接自动化生产水平。首先,根据焊接机器人国内外研究现状,总结焊接机器人机构特点以及焊缝传感类型,根据旋转电弧传感器设计了一套基于二级跟踪策略的小型化移动焊接机器人运动机构,包含轮式移动平台和二维精确定位平台,并通过数学建模开展研究。其次,针对现用旋转电弧传感器振动大的缺点,运用动平衡理论分析其结构特点后,基于虚拟样机技术建立参数化模型并进行优化分析,最终应用动平衡设备对物理样机进行实验测量,完成优化设计并保证机器人在焊接工作时不受振动影响,提高了焊接质量。再次,应用机器人运动学原理,建立直角转弯移动焊接机器人的运动学模型,对其进行偏差分析。对机器人在直角转弯过程中的不同阶段进行分析并完成运动学规划,为实现高性能控制算法和控制策略提供理论依据。最后,应用ADAMS建立直角转弯移动焊接机器人虚拟样机模型,并进行仿真分析。基于仿真分析建立物理样机焊接系统,完成跟踪实验并在船体焊接现场进行实际生产焊接,结果表明移动焊接机器人各性能指标达到设计要求并满足实际生产的需要。
二、智能弧焊机器人在南昌问世（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、智能弧焊机器人在南昌问世（论文提纲范文）
（1）基于激光视觉的焊缝识别及自主跟踪研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外焊接机器人技术发展与研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及其意义 |
| 2 机器人空间及运动学 |
| 2.1 机器人位姿 |
| 2.1.1 位置表达 |
| 2.1.2 姿态表达 |
| 2.2 坐标系之间的变换 |
| 2.3 机器人正逆运动学 |
| 2.3.1 机器人D-H参数 |
| 2.3.2 机器人正运动学 |
| 2.3.3 机器人逆运动学 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 视觉传感器及其标定 |
| 3.1 激光传感器及其测量原理 |
| 3.2 激光传感器介绍及其性能 |
| 3.3 激光传感器位姿调整 |
| 3.4 激光传感器数据获取 |
| 3.5 激光传感器手眼标定 |
| 3.5.1 机器人手眼系统 |
| 3.5.2 机器人手眼标定 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 焊缝特征提取 |
| 4.1 kd树最近邻算法 |
| 4.1.1 kd树基本原理 |
| 4.1.2 kd树构建方式 |
| 4.1.3 KNN原理 |
| 4.2 点云统计滤波 |
| 4.3 PCA估计点云法向量 |
| 4.3.1 PCA分析法原理 |
| 4.3.2 点云法线量定向 |
| 4.4 最小二乘法直线方程拟合 |
| 4.5 V型焊缝识别方案 |
| 4.5.1 V型焊缝特征分析 |
| 4.5.2 V型焊缝实例分析 |
| 4.5.3 V型焊缝提取误差分析 |
| 4.6 I型焊缝识别方案 |
| 4.6.1 I型焊缝特征分析 |
| 4.6.2 I型焊缝实例分析 |
| 4.6.3 I型焊缝提取误差分析 |
| 4.7 本章小节 |
| 5 焊缝跟踪 |
| 5.1 机器人空间坐标系 |
| 5.1.1 机器人基坐标系 |
| 5.1.2 传感器坐标系 |
| 5.1.3 工件坐标系 |
| 5.2 焊缝起始点识别 |
| 5.3 初始运动方向确定 |
| 5.4 激光传感器数据扫描 |
| 5.4.1 数据扫描方式 |
| 5.4.2 扫描数据位姿信息 |
| 5.4.3 扫描数据坐标转换 |
| 5.4.4 焊枪运动路径 |
| 5.4.5 焊枪姿态修正 |
| 5.5 本章小节 |
| 6 焊缝跟踪系统实现 |
| 6.1 实验硬件设备 |
| 6.2 机器人网络通讯 |
| 6.3 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（2）战后科技革命推动日本产业升级研究 ——基于创新体系的视角（论文提纲范文）
| 答辩决议书 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究述评 |
| 1.3 研究框架与研究方法 |
| 1.3.1 研究框架 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 研究中的创新与不足 |
| 第2章 科技革命推动产业升级的一般分析 |
| 2.1 科技革命的概念与研究范围界定 |
| 2.1.1 科技革命的概念 |
| 2.1.2 战后科技革命研究范围的界定 |
| 2.2 科技革命推动下产业升级的内涵及研究范围界定 |
| 2.2.1 科技革命推动下产业升级的内涵 |
| 2.2.2 科技革命推动产业升级的研究范围界定 |
| 2.3 科技革命推动产业升级的理论基础 |
| 2.3.1 熊彼特创新理论 |
| 2.3.2 技术经济范式理论 |
| 2.3.3 产业技术范式理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 科技革命推动产业升级:基于创新体系视角的分析框架 |
| 3.1 科技革命推动产业升级的机理 |
| 3.1.1 科技革命推动产业升级的经济本质:技术经济范式转换 |
| 3.1.2 科技革命推动产业升级的传导机制:“催新”与“改旧” |
| 3.2 创新体系相关理论 |
| 3.2.1 国家创新体系理论 |
| 3.2.2 部门创新体系理论 |
| 3.3 以创新体系为切入点的分析视角 |
| 3.3.1 国家创新体系与技术经济范式匹配性分析视角 |
| 3.3.2 部门创新体系与产业技术范式匹配性分析视角 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 战后科技革命推动日本产业升级的历程与背景 |
| 4.1 科技革命推动日本产业升级的历程 |
| 4.1.1 战前科技革命成果推动下日本产业的“重化型”化(20世纪50-60年代) |
| 4.1.2 战后科技革命推动下日本产业的“轻薄短小”化(20世纪70-80年代) |
| 4.1.3 战后科技革命推动下日本产业的“信息”化(20世纪90年代后) |
| 4.2 战后科技革命推动日本产业升级的背景 |
| 4.2.1 重化型产业结构的局限性日渐凸显 |
| 4.2.2 世界性科技革命的爆发为日本提供了机遇 |
| 4.2.3 日本经济的高速增长奠定了经济基础 |
| 4.2.4 日本的“引进消化吸收再创新”战略奠定了技术基础 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 战后科技革命推动日本产业升级:基于国家创新体系的分析 |
| 5.1 技术经济范式转换的载体:日本国家创新体系 |
| 5.2 科技革命推动日本产业升级中政府支持创新的行为 |
| 5.2.1 传递最新科技情报并辅助企业引进技术 |
| 5.2.2 适时调整科技发展战略和产业结构发展方向 |
| 5.2.3 制定激励企业研发的经济政策和专利保护制度 |
| 5.2.4 采取措施加速新技术产业化的进程 |
| 5.2.5 改革教育体制并强化人才引进制度 |
| 5.3 科技革命推动日本产业升级中企业的创新行为 |
| 5.3.1 注重提升自主创新能力 |
| 5.3.2 遵循技术创新的“现场优先主义”原则 |
| 5.3.3 实行考虑市场因素的“商品研制、推销一贯制” |
| 5.3.4 将资金集中投向开发研究和创新链的中下游环节 |
| 5.3.5 重视对在职人员的科技教育和技术培训 |
| 5.4 科技革命推动日本产业升级中大学和科研机构的创新行为 |
| 5.4.1 从事与产业技术密切相关的基础和应用研究 |
| 5.4.2 重视通识教育和“强固山脚”教育 |
| 5.4.3 培养了大量的理工类高科技人才 |
| 5.5 科技革命推动日本产业升级中的创新主体联盟 |
| 5.5.1 产学官联合攻关尖端技术 |
| 5.5.2 建立能够促进科技成果转化的中介机构 |
| 5.5.3 联合培养和引进优秀人才 |
| 5.6 日本国家创新体系与技术经济范式的匹配性评析 |
| 5.6.1 日本国家创新体系与微电子技术经济范式相匹配 |
| 5.6.2 “追赶型”国家创新体系与“应用开发型”技术经济范式相匹配 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 战后科技革命催生日本主要新兴产业:基于部门创新体系的分析 |
| 6.1 新兴产业技术范式的形成与日本部门创新体系 |
| 6.2 微电子技术催生下日本半导体产业的兴起和发展 |
| 6.2.1 微电子技术产业化中政府支持创新的行为 |
| 6.2.2 微电子技术产业化中企业的创新行为 |
| 6.2.3 微电子技术产业化中科研机构的创新行为 |
| 6.2.4 微电子技术产业化中的创新主体联盟 |
| 6.2.5 微电子技术产业化中的需求因素 |
| 6.3 计算机技术催生下日本计算机产业的兴起与发展 |
| 6.3.1 计算机技术产业化中政府支持创新的行为 |
| 6.3.2 计算机技术产业化中企业的创新行为 |
| 6.3.3 计算机技术产业化中的创新主体联盟 |
| 6.3.4 计算机技术产业化中的需求因素 |
| 6.4 日本部门创新体系与新兴产业技术范式形成的匹配性评析 |
| 6.4.1 部门创新体系与半导体产业技术范式形成相匹配 |
| 6.4.2 部门创新体系与计算机产业技术范式形成相匹配 |
| 6.4.3 部门创新体系与新兴产业技术范式形成相匹配 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 战后科技革命改造日本主要传统产业:基于部门创新体系的分析 |
| 7.1 科技革命改造传统产业的本质:传统产业技术范式变革 |
| 7.2 微电子技术改造下日本工业机器自动化的发展 |
| 7.2.1 工业机器自动化中政府支持创新的行为 |
| 7.2.2 工业机器自动化中企业的创新行为 |
| 7.2.3 工业机器自动化中的创新主体联盟 |
| 7.2.4 工业机器自动化中的需求因素 |
| 7.3 微电子技术改造下日本汽车电子化的发展 |
| 7.3.1 汽车电子化中政府支持创新的行为 |
| 7.3.2 汽车电子化中企业的创新行为 |
| 7.3.3 汽车电子化中的创新主体联盟 |
| 7.3.4 汽车电子化中的需求因素 |
| 7.4 日本部门创新体系与传统产业技术范式变革的匹配性评析 |
| 7.4.1 部门创新体系与工业机器产业技术范式变革相匹配 |
| 7.4.2 部门创新体系与汽车产业技术范式变革相匹配 |
| 7.4.3 部门创新体系与传统产业技术范式变革相匹配 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 创新体系视角下战后科技革命推动日本产业升级的经验与教训 |
| 8.1 战后科技革命推动日本产业升级的经验 |
| 8.1.1 构建了与微电子技术经济范式相匹配的国家创新体系 |
| 8.1.2 重视创新体系的层级性和差异性建设 |
| 8.1.3 加速推进新兴产业技术范式的形成 |
| 8.1.4 借力科技革命的“双重性质”推动新旧产业协调发展 |
| 8.2 战后科技革命推动日本产业升级的教训 |
| 8.2.1 创新体系的基础研究能力不足 |
| 8.2.2 创新体系不利于颠覆性技术创新的产生 |
| 8.2.3 政府主导下的大型研发项目模式存在定向失误的弊端 |
| 8.3 本章小结 |
| 第9章 创新体系视角下战后科技革命推动日本产业升级对我国的启示 |
| 9.1 新一轮科技革命给我国产业升级带来的机遇 |
| 9.1.1 为我国产业升级提供“机会窗口” |
| 9.1.2 为我国新兴产业“追跑”“齐跑”与“领跑”的并行发展提供机遇 |
| 9.1.3 为我国传统制造业的高质量发展创造了机会 |
| 9.2 构建与新一轮科技革命推动产业升级相匹配的创新体系 |
| 9.2.1 构建国家创新生态体系 |
| 9.2.2 重视部门创新体系的“产业间差异性” |
| 9.2.3 形成与新兴产业技术范式相匹配的部门创新体系 |
| 9.2.4 建设能够促进传统产业技术范式演化升级的部门创新体系 |
| 9.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（3）串联机械臂关节构型与综合最优轨迹规划研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 工业机器人构型研究现状及分析 |
| 1.2.2 工业机器人轨迹规划研究现状及分析 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 基于轨迹与末端姿态的串联机械臂构型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 串联机械臂构型选择理论基础 |
| 2.2.1 串联机械臂轨迹分类与末端姿态分类描述 |
| 2.2.2 机械臂末端的坐标变换与齐次变换 |
| 2.2.3 机械臂运动学理论 |
| 2.3 串联机械臂构型描述 |
| 2.3.1 机械臂关节类型描述 |
| 2.3.2 机械臂构型描述 |
| 2.4 目标任务描述与位置级关节选取分析 |
| 2.4.1 目标任务描述 |
| 2.4.2 初步筛选关节组合方式 |
| 2.4.3 关节组合方式对比结果与验证 |
| 2.4.4 基于蒙特卡洛法工作空间分析 |
| 2.5 机械臂姿态级关节选择分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于遗传算法的加速度最优轨迹规划研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 串联机械臂轨迹规划概述 |
| 3.3 新型“414”分段多项式插值算法 |
| 3.3.1 三次多项式插值 |
| 3.3.2 五次多项式插值 |
| 3.3.3 抛物线过渡线性插值 |
| 3.3.4 新型“414”分段多项式插值 |
| 3.4 基于遗传算法的加速度最优轨迹规划 |
| 3.4.1 遗传算法概述 |
| 3.4.2 遗传算法参数设置 |
| 3.4.3 优化实验对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于动力学理论对新型插值算法验证分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 串联机械臂拉格朗日动力学方程 |
| 4.2.1 拉格朗日动力学方程建立 |
| 4.2.2 HY-1006型机械臂动力学方程建立 |
| 4.3 机器人动力学仿真验证 |
| 4.3.1 虚拟样机建立 |
| 4.3.2 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于NSGA2算法的综合最优轨迹规划研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 综合最优轨迹规划算法描述 |
| 5.2.1 常用多目标优化算法 |
| 5.2.2 NSGA2算法原理 |
| 5.3 基于NSGA2算法综合最优轨迹规划结果分析 |
| 5.3.1 多目标轨迹优化模型 |
| 5.3.2 模型优化及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及专利 |
| 致谢 |
（4）一种新型焊接机器人机构设计与动态性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 焊接机器人的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 机器人机构运动学发展现状 |
| 1.4 机器人机构动力学发展现状 |
| 1.5 本文的研究意义 |
| 1.6 本文的主要工作内容 |
| 第二章 新型焊接机器人机构设计与综合 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机构的选型设计 |
| 2.2.1 杆件连接配类 |
| 2.2.2 胚图插点法 |
| 2.2.3 拓扑图转换 |
| 2.3 机构型综合 |
| 2.4 机构杆长约束分析 |
| 2.5 焊接机器人机构三维设计方案 |
| 2.6 焊接机器人自由度分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 新型焊接机器人机构运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 焊接机器人机构运动学方程建立 |
| 3.2.1 左支链位置正解 |
| 3.2.2 右支链位置正解 |
| 3.3 焊接机器人机构运动学方程求解 |
| 3.3.1 左支链位置逆解 |
| 3.3.2 右支链位置逆解 |
| 3.4 雅可比矩阵 |
| 3.5 奇异性分析 |
| 3.6 有效工作空间 |
| 3.7 算例 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 新型焊接机器人机构动态性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 焊接机器人机构刚体动力学研究 |
| 4.2.1 刚体动力学建模 |
| 4.2.2 刚体动力学解析 |
| 4.3 焊接机器人机构弹性动力学研究 |
| 4.3.1 焊接机器人机构弹性动力学建模 |
| 4.3.2 焊接机器人机构弹性动力学解析 |
| 4.4 算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 虚拟样机仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 焊接机器人机构运动学虚拟仿真 |
| 5.3 焊接机器人机构动力学虚拟仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 刚体位移矩阵 |
| 附录二 刚体加速度列阵 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
（5）相贯线等离子切割机器人控制系统算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题选择背景 |
| 1.2 相贯线切割机器人国内外研究现状 |
| 1.3 切割轨迹规划研究现状 |
| 1.4 运动控制系统研究现状 |
| 1.5 课题研究的内容及意义 |
| 2 相贯线切割需求分析 |
| 2.1 切割相贯线形成机理 |
| 2.2 相贯线切割机器人机械结构 |
| 2.3 六轴机器人坐标系描述 |
| 2.4 六轴机器人运动学模型 |
| 2.5 切割相贯线轨迹选取 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 复杂相贯线曲线求解 |
| 3.1 单管相贯数学模型 |
| 3.2 多管相贯数学模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 相贯线切割运动分析 |
| 4.1 运动控制算法 |
| 4.2 主管切割运动 |
| 4.3 支管切割运动 |
| 4.4 坡口角切割 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 轨迹插补研究 |
| 5.1 轨迹规划概述 |
| 5.2 笛卡尔空间规划 |
| 5.3 点位插补 |
| 5.4 插补点位姿计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 相贯线切割机器人运动学分析 |
| 6.1 正逆运动学分析 |
| 6.2 正逆运动学验证 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 运动控制器 |
| 7.1 控制平台搭建 |
| 7.2 机器人模型创建 |
| 7.3 运动控制程序设计 |
| 7.4 人机界面设计 |
| 7.5 轨迹追踪 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于激光位移传感器的机器人焊缝跟踪系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 弧焊机器人国内外焊缝跟踪发展现状 |
| 1.3 激光视觉传感技术研究现状 |
| 1.4 焊缝跟踪传感器的分类 |
| 1.4.1 电弧传感式传感器 |
| 1.4.2 视觉传感器 |
| 1.4.3 超声波传感器 |
| 1.4.4 电磁式传感器 |
| 1.4.5 接触式传感器 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 第2章 焊缝跟踪系统设计 |
| 2.1 弧焊机器人硬件设计 |
| 2.1.1 弧焊机器人本体 |
| 2.1.2 IRC5 机器人控制器 |
| 2.1.3 弧焊电源模块 |
| 2.2 焊缝跟踪系统硬件设计 |
| 2.2.1 激光位移传感器及控制器 |
| 2.2.2 单片机 |
| 2.2.3 通讯模块 |
| 2.3 路径规划 |
| 2.3.1 RobotStudio离线仿真工作站的建立 |
| 2.3.2 路径规划及路径导入 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 焊接机器人的运动学分析 |
| 3.1 坐标系的标定 |
| 3.1.1 焊枪坐标系标定 |
| 3.1.2 激光位移传感器的标定 |
| 3.2 焊接机器人运动学求解 |
| 3.2.1 焊接机器人的运动学方程D-H表示 |
| 3.2.2 焊机机器人正运动学求解 |
| 3.2.3 焊接机器人逆运动学求解 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 焊缝坡口特征识别算法 |
| 4.1 激光位移传感器检测原理 |
| 4.2 图像信号的采集与处理 |
| 4.2.1 限幅滤波 |
| 4.2.2 均值滤波 |
| 4.3 坡口特征提取 |
| 4.3.1 改进的最大距离法 |
| 4.3.2 改进的斜率分析法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 焊缝偏差检测算法 |
| 5.1 焊缝坡口弧长模型及仿真 |
| 5.1.1 焊缝弧长模型的建立 |
| 5.1.2 焊缝弧长仿真及分析 |
| 5.2 焊缝偏差检测方法 |
| 5.2.1 焊缝横向偏差检测 |
| 5.2.2 焊缝纵向偏差检测 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 焊缝跟踪试验与分析 |
| 6.1 焊缝跟踪系统实验平台 |
| 6.2 焊接跟踪试验 |
| 6.2.1 坡口特征试验 |
| 6.2.2 焊缝跟踪试验 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读硕士学位期间的研究成果) |
| 附录B (部分程序) |
（7）焊接机器人的焊接轨迹规划及仿真平台的建立（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 焊接机器人的发展 |
| 1.3 机器人轨迹规划的研究现状 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 2 焊接机器人的运动学基础 |
| 2.1 焊接机器人介绍 |
| 2.2 焊接机器人的位置和姿态的描述 |
| 2.3 焊接机器人D-H模型建立 |
| 2.3.1 连杆和关节的描述 |
| 2.3.2 连杆坐标系的建立 |
| 2.4 焊接机器人运动学正解 |
| 2.5 焊接机器人运动学逆解 |
| 2.6 六自由度焊接机器人运动学验证 |
| 2.6.1 六自由度焊接机器人正运动学验证 |
| 2.6.2 六自由度焊接机器人逆运动学验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 焊接机器人的工作空间分析 |
| 3.1 焊接机器人工作空间求解方法 |
| 3.2 数值法求解焊接机器人工作空间 |
| 3.3 蒙特卡洛法求解焊接机器人工作空间 |
| 3.4 蒙特卡洛法与数值法的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 焊接机器人的轨迹规划 |
| 4.1 CLOOS-QRH焊接机器人主要焊接任务 |
| 4.2 路径与轨迹的描述 |
| 4.3 关节空间坐标系描述和笛卡尔空间坐标系描述 |
| 4.4 焊接机器人的关节空间轨迹规划 |
| 4.4.1 焊接机器人的三次多项式插值法 |
| 4.4.2 焊接机器人的五次多项式插值法 |
| 4.4.3 抛物线过渡的线性插值 |
| 4.5 笛卡尔坐标空间的轨迹规划 |
| 4.5.1 直线插补法 |
| 4.5.2 圆弧插补法 |
| 4.6 焊接机器人的轨迹规划仿真 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 焊接机器人仿真平台的建立 |
| 5.1 焊接机器人三维实体建模 |
| 5.2 建立焊接机器人的仿真平台 |
| 5.2.1 机械臂模型导入 |
| 5.2.2 机械臂模型的显示 |
| 5.2.3 仿真环境的设置和手臂的装配 |
| 5.2.4 仿真平台动画演示 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）基于PLC的自动焊接机器人设计与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 焊接机器人的国内外研究现状 |
| 1.3 选题背景和意义 |
| 1.4 课题的主要研究内容 |
| 2 焊接机器人 |
| 2.1 焊接机器人的组成 |
| 2.2 焊接机器人的分类 |
| 2.3 焊接机器人的常用控制方式 |
| 2.4 焊接机器人的应用 |
| 2.5 焊接机器人的发展趋势 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 机器人控制系统 |
| 3.1 机器人控制系统的组成和特点 |
| 3.1.1 工业机器人控制系统的要求及其特点 |
| 3.1.2 机器人控制系统的概述 |
| 3.1.3 机器人控制系统的机构组成 |
| 3.1.4 机器人控制系统的技术要求 |
| 3.1.5 机器人控制系统的选择 |
| 3.2 PLC控制系统 |
| 3.2.1 PLC控制系统的概述及其特点 |
| 3.2.2 PLC的基本结构及其分类 |
| 3.2.3 PLC的型号选择 |
| 3.2.4 PLC的发展趋势 |
| 3.2.5 国内外PLC产品简介 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 硬件电路的设计 |
| 4.1 PLC的选取 |
| 4.2 触摸屏的选择 |
| 4.2.1 触摸屏的特性 |
| 4.2.2 主要类型 |
| 4.2.3 各种类型工作原理 |
| 4.3 伺服电机及其驱动器选择 |
| 4.3.1 工业机器人的驱动方式 |
| 4.3.2 电机和驱动系统 |
| 4.4 减速机的选择 |
| 4.5 PLC的主控柜接线图 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 软件系统设计 |
| 5.1 组态技术 |
| 5.1.1 组态软件的构成 |
| 5.1.2 功能和特点 |
| 5.2 触摸屏的设计 |
| 5.2.1 HMI的概述 |
| 5.2.2 触摸屏画面的设计 |
| 5.3 PLC程序设计 |
| 5.3.1 PLC编程软件 |
| 5.3.2 程序设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 系统安装与调试 |
| 6.1 焊接机器人的系统安装 |
| 6.2 焊接机器人的调试 |
| 6.3 焊接机器人示教 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术目录 |
（9）移动机器人不连续焊缝跟踪技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景和意义 |
| 1.3 焊接机器人技术及应用现状 |
| 1.3.1 国外焊接机器人研究现状 |
| 1.3.2 国内焊接机器人研究现状 |
| 1.4 移动焊接机器人传感技术 |
| 1.4.1 接触式传感器 |
| 1.4.2 电磁感应式传感器 |
| 1.4.3 声学传感器 |
| 1.4.4 电弧传感器 |
| 1.4.5 视觉传感器 |
| 1.5 机器人定位技术 |
| 1.6 本文的主要研究工作 |
| 1.7 本章小结 |
| 第2章 系统硬件结构和软件组成 |
| 2.1 移动机器人焊缝跟踪硬件系统 |
| 2.1.1 系统总体结构及工作过程 |
| 2.1.2 移动机器人机械结构 |
| 2.1.3 控制系统结构 |
| 2.1.4 移动机器人面板设计 |
| 2.2 激光视觉传感器设计 |
| 2.2.1 器件选择 |
| 2.2.2 激光视觉传感器的封装 |
| 2.2.3 激光视觉传感器性能指标 |
| 2.2.4 激光视觉传感器实物及采集效果 |
| 2.3 机器人相关硬件性能测试 |
| 2.3.1 小车微动特性 |
| 2.3.2 十字滑块微动特性 |
| 2.3.3 红外距离传感器性能 |
| 2.3.4 超声波传感器性能 |
| 2.4 系统软件结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 旋转电弧信号处理及偏差提取和控制器设计 |
| 3.1 旋转电弧电流信号处理 |
| 3.1.1 数据预处理 |
| 3.1.2 限幅滤波 |
| 3.1.3 均值滤波 |
| 3.1.4 软阈值滤波 |
| 3.1.5 加权平均滤波 |
| 3.2 偏差提取 |
| 3.2.1 特征谐波检测法 |
| 3.2.2 左右积分差值法 |
| 3.3 控制器设计 |
| 3.3.1 PID控制器设计 |
| 3.3.2 PID控制器仿真及试验 |
| 3.3.3 模糊控制器设计 |
| 3.3.4 带有自调整因子的模糊控制器 |
| 3.3.5 Fuzzy-PID复合控制器 |
| 3.4 控制算法试验验证 |
| 3.4.1 焊接试验 |
| 3.4.2 现场焊接试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 不连续焊缝图像处理及识别 |
| 4.1 常用激光图像处理方法 |
| 4.1.1 阈值分割法 |
| 4.1.2 边缘检测法 |
| 4.2 流水孔图像处理方法 |
| 4.2.1 动态RIO的获取 |
| 4.2.2 激光条纹的提取 |
| 4.2.3 连通域提取 |
| 4.2.4 角焊缝拐点检测 |
| 4.3 直线（流水孔）角焊缝识别 |
| 4.3.1 无流水孔焊缝识别 |
| 4.3.2 半圆形流水孔直线焊缝识别 |
| 4.3.3 腰圆形流水孔直线焊缝识别 |
| 4.3.4 小圆形流水孔焊缝识别 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 焊缝初始位置识别及机器人定位控制 |
| 5.1 摄像机标定 |
| 5.1.1 摄像机模型 |
| 5.1.2 摄像机标定方法 |
| 5.1.3 摄像机标定试验 |
| 5.2 初始定位方法 |
| 5.2.1 直线焊缝初始定位 |
| 5.2.2 直角转弯焊缝初始定位 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 折线焊缝跟踪控制 |
| 6.1 直线焊缝跟踪 |
| 6.1.1 动力学模型 |
| 6.1.2 运动学模型 |
| 6.1.3 简化模型 |
| 6.1.4 误差模型 |
| 6.1.5 机器人与十字滑块协调控制 |
| 6.2 弯曲焊缝多传感信息融合跟踪 |
| 6.2.1 信息融合过程 |
| 6.2.2 试验验证 |
| 6.3 直角转弯角焊缝识别和跟踪 |
| 6.3.1 转弯方式 |
| 6.3.2 十字滑块轨迹规划 |
| 6.3.3 机器人本体运动学分析 |
| 6.3.4 拐点的检测 |
| 6.3.5 协调控制器方法 |
| 6.3.6 试验验证 |
| 6.4 带流水孔直角转弯焊缝识别与跟踪 |
| 6.4.1 左右孔识别 |
| 6.4.2 实际焊接试验 |
| 6.4.3 生产现场焊接试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）直角转弯移动焊接机器人结构设计与仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源、研究目的与意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 焊接机器人研究现状 |
| 1.3 焊缝跟踪技术及相关传感器 |
| 1.4 虚拟样机技术在工业中的应用 |
| 1.5 本课题目标及研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 直角转弯移动焊接机器人结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 移动焊接机器人移动平台设计 |
| 2.2.1 移动平台选型 |
| 2.2.2 移动平台驱动功率估算 |
| 2.2.3 驱动模块设计 |
| 2.2.4 可调节吸附模块设计 |
| 2.2.5 移动焊接机器人本体建模及相关传感 |
| 2.3 二维精确定位平台设计 |
| 2.3.1 二维运动方案选型 |
| 2.3.2 水平运动机构设计 |
| 2.3.3 垂直运动机构设计 |
| 2.3.4 二维精确定位平台建模及相关传感 |
| 2.4 直角转弯移动焊接机器人整体设计及模型建立 |
| 2.4.1 主控制箱设计 |
| 2.4.2 机体保护罩及按键模块设计 |
| 2.4.3 直角转弯移动焊接机器人三维模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 旋转电弧传感器动平衡实验与优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 现用旋转电弧传感器结构及存在的问题 |
| 3.3 动平衡原理 |
| 3.4 基于ADAMS的旋转电弧传感器动平衡研究 |
| 3.4.1 ADAMS参数化建模 |
| 3.4.2 ADAMS参数化分析 |
| 3.4.3 ADAMS优化设计原理 |
| 3.4.4 旋转电弧传感器仿真实验分析 |
| 3.5 旋转电弧传感器物理样机实验 |
| 3.5.1 动平衡用实验设备 |
| 3.5.2 旋转电弧传感器动平衡实验 |
| 3.6 缆线连接减振装置设计及焊接实验 |
| 3.6.1 缆线连接减振装置设计 |
| 3.6.2 旋转电弧传感器实物及焊接实验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 移动焊接机器人运动学分析与直角转弯轨迹规划 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机器人运动学 |
| 4.2.1 机器人运动学理论基础 |
| 4.2.2 机器人D-H变换 |
| 4.3 移动焊接机器人运动学建模 |
| 4.3.1 移动焊接机器人偏差分析 |
| 4.3.2 移动焊接机器人运动学分析 |
| 4.4 移动焊接机器人直角转弯运动学规划 |
| 4.4.1 移动焊接机器人在直角转角处转弯形式 |
| 4.4.2 移动焊接机器人直角转弯分析与规划 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 直角转弯移动焊接机器人虚拟样机分析与系统建立 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于ADAMS的直角转弯移动焊接机器人仿真分析 |
| 5.2.1 直角转弯移动焊接机器人虚拟样机建立 |
| 5.2.2 直角转弯移动焊接机器人仿真分析 |
| 5.3 直角转弯移动焊接机器人系统建立 |
| 5.3.1 直角转弯移动焊接机器人原理样机 |
| 5.3.2 焊缝跟踪实验与焊接现场应用情况 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
四、智能弧焊机器人在南昌问世（论文参考文献）
- [1]基于激光视觉的焊缝识别及自主跟踪研究[D]. 杜承宗. 西华大学, 2021(02)
- [2]战后科技革命推动日本产业升级研究 ——基于创新体系的视角[D]. 刘伟岩. 吉林大学, 2020(03)
- [3]串联机械臂关节构型与综合最优轨迹规划研究[D]. 张金明. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [4]一种新型焊接机器人机构设计与动态性能研究[D]. 张林贝子. 广西大学, 2019(06)
- [5]相贯线等离子切割机器人控制系统算法研究[D]. 刘树骏. 山东科技大学, 2019(05)
- [6]基于激光位移传感器的机器人焊缝跟踪系统研究[D]. 邓耀文. 湘潭大学, 2019(02)
- [7]焊接机器人的焊接轨迹规划及仿真平台的建立[D]. 马晓晓. 河南工业大学, 2019(02)
- [8]基于PLC的自动焊接机器人设计与开发[D]. 张其建. 青岛科技大学, 2018(10)
- [9]移动机器人不连续焊缝跟踪技术研究[D]. 郭亮. 南昌大学, 2018(05)
- [10]直角转弯移动焊接机器人结构设计与仿真[D]. 王帅. 南昌大学, 2016(03)