隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,很多科技成果已經(jīng)逐漸應(yīng)用在了人們的生活和生產(chǎn)中,就拿焊接行業(yè)來說,焊接機(jī)器人已經(jīng)逐漸普及了。而運(yùn)動(dòng)控制算法便是焊接機(jī)器人的核心所在!
焊接機(jī)器人手末端通常裝有焊鉗,其重量可達(dá)幾百公斤。這種大載荷對垂直6關(guān)節(jié)串聯(lián)型焊接機(jī)器人(如圖2所示)的運(yùn)動(dòng)控制提出更加嚴(yán)格的要求。首先,機(jī)器人焊接作業(yè)運(yùn)動(dòng)在笛卡爾空間,而伺服位置控制在關(guān)節(jié)空間,為實(shí)現(xiàn)焊接作業(yè)運(yùn)動(dòng)控制,要解決笛卡爾空間坐標(biāo)到關(guān)節(jié)空間的變換問題(逆運(yùn)動(dòng)變換),或者關(guān)節(jié)空間坐標(biāo)到笛卡爾空間坐標(biāo)間的變換問題(正運(yùn)動(dòng)變換)。其次,由于6關(guān)節(jié)串聯(lián)型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)在作業(yè)時(shí)位姿(位置和姿態(tài))變化巨大,這對于大載荷的焊接機(jī)器人意味著任何加速度的突變都會產(chǎn)生較大的力或力矩突變,引起工具的振動(dòng),降低焊接質(zhì)量。為此要研究適應(yīng)此種作業(yè)要求的平滑加減速規(guī)劃算法。再次,弧焊機(jī)器人在處理多段連續(xù)軌跡的焊縫時(shí),為提高焊接效率和質(zhì)量,要研究相鄰線段交接點(diǎn)的軌跡速度和加速度問題(速度前瞻)。焊接機(jī)器人桿件的重力和載荷對關(guān)節(jié)電機(jī)的力矩隨作業(yè)位姿變化而變化,研究這種變化有利于改善焊接機(jī)器人的動(dòng)態(tài)特性。
運(yùn)動(dòng)控制算法是焊接機(jī)器人的核心所在,所以要想保證機(jī)器人的質(zhì)量和性能,其運(yùn)動(dòng)控制算法便是大家不得不關(guān)注的一個(gè)要點(diǎn)。