【摘 要】
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近年来,焊接机器人技术发展迅速,向智能化、通用化、柔性化方向发展。与此同时,焊接机器人可靠性问题也日益突出,大多数机器人难以满足高精度、高通用性和高可靠性要求。运动可靠性是衡量焊接机器人工作质量和运动精度的重要指标,因此有必要对焊接机器人进行机构运动可靠性分析,以满足对焊接工作可靠度高的要求。本文以串联关节型焊接机器人为研究对象进行机构运动可靠性分析。首先,进行焊接机器人运动学分析;接着,分析在各
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近年来,焊接机器人技术发展迅速,向智能化、通用化、柔性化方向发展。与此同时,焊接机器人可靠性问题也日益突出,大多数机器人难以满足高精度、高通用性和高可靠性要求。运动可靠性是衡量焊接机器人工作质量和运动精度的重要指标,因此有必要对焊接机器人进行机构运动可靠性分析,以满足对焊接工作可靠度高的要求。本文以串联关节型焊接机器人为研究对象进行机构运动可靠性分析。首先,进行焊接机器人运动学分析;接着,分析在各因素影响下焊接机器人机构运动精度可靠性;其次,对焊接机器人运动可靠性仿真技术进行研究;最后分析焊接机器人在各因素影响下运动可靠性仿真,计算各因素下的可靠度。围绕焊接机器人机构运动可靠性展开研究,论文的主要内容包括:（1）在焊接机器人总体分析的基础上,采用D-H坐标法建立焊接机器人运动学方程;通过蒙特卡洛法基于Robotic Toolboox分析焊接机器人工作空间,采用关节坐标系中五次多项式插值法基于Robotic Toolboox对焊接机器人进行轨迹规划。（2）分析焊接机器人运动可靠性的影响因素,利用微小位移合成法建立机器人静态位姿误差模型、可靠性计算模型和运动轨迹可靠度模型;分析末端位姿误差和误差敏感性,并基于蒙特卡洛数值模拟法分析连杆参数对焊接机器人位姿精度可靠性的影响。（3）基于ADAMS二次开发技术,创建服从正态随机分布的函数MYRAND和设计ADAMS用户化界面,建立机器人运动可靠性自动仿真模块;编制循环仿真程序,实现仿真模型的随机修改,循环仿真以及每次仿真结果的输出与保存;基于MATLAB和VC++6.0处理仿真结果数据,创建机器人机构可靠度计算模块。（4）在ADAMS/View中建立焊接机器人虚拟样机,利用蒙特卡洛方法参数化仿真模型,并在ViewFlex中刚柔混合建模;并根据实际运动情况修改仿真模型,通过ADAMS完成在不同随机误差下焊接机器人运动可靠性仿真计算并对运动曲线后处理。（5）对焊接机器人在杆件尺寸误差、运动副间隙误差、关节角度误差、受力变形影响下分析运动轨迹,并求出运动误差;通过可靠度计算模块计算不同误差下焊接机器人的可靠度,分析误差与可靠度的关系。
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