焊接机器人建模与仿真

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基于Robotstudio的焊接机器人虚拟仿真教学

基于Robotstudio的焊接机器人虚拟仿真教学

基于Robotstudio的焊接机器人虚拟仿真教学作者:王文军来源:《现代职业教育·高职高专》2017年第12期[摘要] 传统的焊接机器人教学方法主要是演示,受设备限制教学内容单一,由于学生人数多操作时间少,教学效率低,质量不高,提出基于Robotstudio的焊接机器人虚拟仿真教学,通过工业机器人离线编程仿真软件实现教学,有利于高效地组织教学且直观形象,大大提高了学生的学习兴趣,效果良好.[关键词] 焊接;工业机器人;虚拟仿真;Robotstudio[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2017)34-0209-01中国制造2025的核心是创新驱动发展,主线是工业化和信息化两化融合,重点发展智能制造等领域。

在智能制造的背景下工业机器人得到快速发展,2013年,中国工业机器人销售量达到3.7万台,超过日本,成为全球最大的工业机器人市场,工信部制定的我国机器人产业“十三五”规划的主要目标就是到2020年,每万名制造业工人拥有机器人达到100台以上,因此未来几年,中国工业机器人将呈现井喷式增长。

智能制造行业迅速发展,迫切需要大量工业机器人行业的人才,作为高职院校,应当承担起培养既懂理论又能熟练编程、操作工业机器人的高素质技术技能型人才的责任。

近两年,随着工业机器人行业的迅猛发展,很多高等职业院校在积极申报、开设工业机器人技术专业,但是工业区机器人方面的师资力量相对薄弱,而且工业机器人教学设备价格昂贵,且有一定的危险性,操作不当会导致人身伤害或者设备损坏。

因而教学过程中很难实现学生人手一台工业机器人来组织开展教学,加之教师演示为主的教学模式学生参与性有限,教学效果欠佳。

通过引入虚拟仿真教学,实现教学资源合理分配,从而保证学生有充分的时间练习,同时减少实践过程中存在的安全隐患,达到低成本、高效率的教学效果。

一、焊接机器人教学现状目前工业机器人教学设备品牌众多,且价格不菲,难以实现教学过程中学生人手一台进行实际操作,老师依靠仅有的少量教学机器人给学生演示,一开始学生兴趣尚浓,但是只看不做,或者很多学生围着一台机器人,每个学生的操作时间非常有限,久而久之,学生会觉得索然无味,而且,教学组织难度大,效率非常低,对学生的动手操作能力、创新意识的培养难以奏效。

基于ADAMS的柔性焊接机器人动力学仿真

基于ADAMS的柔性焊接机器人动力学仿真

并进 行 了动 力学仿 真 。结果 表 明 :柔性 手臂 构件 对机 械 手 的运动 精度 产 生 了较 大影响 。 关键 词 :机械 动 力 学 ;虚拟 样机 ;刚 柔耦 合 模 型
中图分类号 : P 4 .; P 9 . T22 T 31 2 9 文献标 志码 : A

文章编 号 :17 - 8 32 1)4 04 - 4 6 3 9 3 (0 0 - 0 50 1 -
【】 席俊杰. 4 虚拟样机技术的发展及应用 【 . J 制造业 自动化 , 】
2 o ,2 (1: 1— 1 0 6 81) 9 2 .
择 Po akn ltrcig命令 ,可 以得到最大值 、平均值 以及 t 均方根值 等。当角速度 为 10 oI时 ,机械手 的加速 0 ) s 度在 00 达到最大值 13 3 s ( . s 8 5. 5 图中虚线所示 ) 0 m/ ;
不 同定义 日 。简单来讲 ,虚拟样 机技术就 是用来代 】
替 真 实物理 样机 的技 术 ,即在 产 品设 计 过程 中 ,利 用 零 部 件 设 计 及 分 析技 术 ,构 造 出 产 品 的 整体 模 型 ,然后对 其各 种工 况进 行仿 真分 析 ,测得 其整 体 性 能 ,从 而对 产 品进行 优化 设计 的一 门技 术 】 。虚 拟 样 机技 术一 般 可 分为 以下 几个 过 程 : 1 )概念设计 。 即在 ADA MS软件里完成实体 建 模 ,或 者从其 他 CA 软件 中导入 ,经过 添加 约束 、 D 力 矩 等 产 生 系 统 模 型 ,建 立 整 体 样 机 模 型 。 在
Dy a c i lt no lxb eW e dn b t s d o n misS mu ai f e i l li g Ro o e n ADAM S o F Ba

机器人建模与仿真

机器人建模与仿真

机器人建模与仿真随着人工智能技术和机器人技术的不断发展,机器人在工业、医疗、军事等领域的应用越来越广泛。

而机器人建模与仿真技术作为机器人开发的重要一环,能够帮助工程师们更好地理解和设计机器人系统。

本文将探讨机器人建模与仿真的原理、方法和应用。

一、机器人建模机器人建模是指将机器人系统的物理特性、动力学等信息抽象成数学或逻辑模型的过程。

机器人建模可以分为几何建模和动力学建模两方面。

几何建模是指对机器人的形状、结构和位置进行描述和建模的过程。

通过几何建模可以确定机器人的坐标系、连杆长度、关节角度等信息。

常见的几何建模方法包括DH法、变换矩阵法和齐次变换法等。

动力学建模是指研究机器人系统的运动学和动力学特性,并建立相应的数学模型。

运动学描述了机器人系统的位置、速度和加速度之间的关系,而动力学则研究了机器人系统的力、力矩和质量分布等因素对机器人系统运动的影响。

常用的动力学建模方法有拉格朗日动力学和牛顿-欧拉动力学等。

二、机器人仿真机器人仿真是指利用计算机模拟机器人系统的运动和行为的过程。

通过仿真,工程师可以在不进行实际硬件搭建的情况下,对机器人系统的性能进行评估和优化。

机器人仿真可以分为离线仿真和在线仿真两种形式。

离线仿真是在计算机上对机器人系统进行仿真和测试的过程。

通过离线仿真,可以预测机器人系统在不同场景下的性能,包括运动能力、灵活性和稳定性等。

离线仿真往往利用高级编程语言和建模工具进行,如MATLAB、Simulink和SolidWorks等。

在线仿真是指将仿真过程与实际硬件连接起来,实时监控机器人系统的状态并进行控制的过程。

在线仿真操作所使用的工具和技术包括传感器技术、机器人操作系统和网络通信等。

在线仿真可以更加真实地反映机器人系统的行为和性能。

三、机器人建模与仿真的应用机器人建模与仿真技术在机器人系统的设计、控制和优化中起到了重要的作用。

以下是机器人建模与仿真在几个典型应用领域中的应用示例:1. 工业机器人:工业机器人用于自动化生产线上的重复性任务,如焊接、喷涂和装配等。

机器人建模与仿真

机器人建模与仿真

机器人建模与仿真1. 介绍机器人建模与仿真是现代机器人技术领域中的重要研究方向,通过模拟机器人的行为和性能,可以在设计和开发阶段对机器人进行评估和优化。

本文将深入探讨机器人建模与仿真的原理、方法和应用,为读者提供全面的了解和参考。

2. 机器人建模2.1 机器人建模概述在进行仿真之前,首先需要对机器人进行建模。

机器人建模是将实际物理系统转化为数学或计算机可处理的形式。

常见的方法包括几何、动力学、力学、控制等方面的建模。

2.2 几何建模几何建模是将实际物体转化为几何形状的过程。

在机器人领域中,常用的几何表示方法包括点云、CAD等。

点云是通过激光雷达等传感技术获取到物体表面上一系列点的坐标信息,并通过算法处理得到物体表面形状。

2.3 动力学建模动力学建模是描述物体运动过程中受到外力作用下运动状态变化规律的数学描述。

在机器人领域中,常见的动力学建模方法包括欧拉-拉格朗日方法、牛顿-欧拉方法等。

通过动力学建模,可以准确描述机器人在不同环境下的运动行为。

2.4 力学建模力学建模主要研究机器人在受力作用下的变形和应变。

通过材料力学和结构力学的理论,可以对机器人进行强度和刚度等方面的分析。

在机器人设计中,合理的力学建模可以提高机器人系统的稳定性和可靠性。

2.5 控制建模控制建模是描述机器人系统控制过程中输入输出关系的数学描述。

常见的控制方法包括PID控制、状态空间法等。

通过对控制系统进行建模,可以设计出合适的控制策略来实现期望的运动和行为。

3. 仿真技术3.1 仿真技术概述仿真技术是指通过计算机对实际物理系统进行虚拟仿真实验,以验证、评估和优化设计方案。

在机器人领域中,仿真技术广泛应用于算法验证、行为规划、路径规划等方面。

3.2 基于物理引擎的仿真基于物理引擎的仿真是通过模拟物理规律来模拟机器人的行为。

常见的物理引擎包括ODE、Bullet、PhysX等。

通过物理引擎,可以模拟机器人在不同环境中的运动、碰撞等行为,为机器人设计和控制提供仿真环境。

利用SOLIDWORKS实现焊接机器人设计和仿真

利用SOLIDWORKS实现焊接机器人设计和仿真

2014年第12期47焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。

根据国际标准化组织(ISO)工业机器人术语标准焊接机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,具有生产效率高且产品品质稳定,劳动力成本低廉,操作环境好等优点,主要用于工业自动化领域。

随着社会的发展,我国已经出现了人口老龄化,劳动力成本不断上升。

随着国内外机械行业竞争的不断加剧,对产品的质量要求更严格,焊接方式也急需由传统的手工焊接逐渐由传统的人工焊接转变向机器人焊接。

国外厂商如FANUC、OTC、ABB和KUKA等对焊接机器人的研究较早,已经形成了系列化产品并投放占领大部分的国内外市场份额。

国内在近几年才开始进行机器人技术的研究,起步较晚,机器人的性能和技术都和国外厂商有一定的差距。

因此,国内市场也需要在借鉴国外同类型焊接机器人优点的基础上,立足于现有的加工制造业水平,从解决实际问题的角度出发,研究开发出满足中小企业实际需要的经济型可靠型焊接机器人。

SOLIDWORKS2014是由美国SOLIDWORKS公司研究开发的基于造型的三维机械设计软件,其特点是易学易用,在企业内部推广成本低,SOLIDWORKS Motion是嵌在SOLIDWORKS中的运动仿真模块,依托其强大的运动分析功能,能比较精确地对焊接机器人进行工件运动位置及运动参数的计算,并以动画的形式计算出虚拟现实的动画演示,能很直观地解决六自由度焊接机器人的运动规律问题。

通过建立虚拟仿真环境进行机器人的仿真实验研究,可以大幅度降低实验成本,提高实验效率,在运动状态下进行运动仿真,能有效地检查机器人本体结构设计的合理性等,对实际样机的设计具有重要的参考和指导价值。

一、机器人本体结构设计1.机器人设计参数根据各种工况,焊接机器人可设定不同的运行程序,在工作状态中兼备高速动态响应和良好的低速稳定性的优点,在控制性能方面可以实现连续轨迹控制和点位控制。

工业机器人运动学建模与仿真研究

工业机器人运动学建模与仿真研究

工业机器人运动学建模与仿真研究随着现代制造业的飞速发展,工业机器人已成为自动化生产过程中不可或缺的一部分。

为了提高生产效率,优化机器人性能,需要对工业机器人的运动学进行深入的研究。

本文将探讨工业机器人运动学建模与仿真的研究现状、方法、结果及未来展望。

工业机器人的运动学研究主要集中在对其结构、运动规律及操作物体的几何关系等方面。

通过对工业机器人运动学的研究,我们可以对机器人的末端执行器在空间中的位置和姿态进行精确控制。

运动学建模与仿真研究还对机器人性能的提升、运动优化以及避免碰撞等方面具有重要意义。

目前,工业机器人的运动学建模方法大致可分为两类:基于几何的方法和基于物理的方法。

基于几何的方法主要依据机器人各关节的几何关系进行建模,如DH参数模型、运动学逆解等。

这类方法计算简单,易于实现,但往往忽略了一些动力学因素的影响,导致精度较低。

基于物理的方法则更多地考虑了机器人运动过程中的动力学特性,如牛顿-欧拉方程、杰格方程等,能够更精确地描述机器人的运动过程,但计算复杂度较高。

本研究采用基于几何的运动学建模方法和仿真实验相结合的方式进行。

根据DH参数模型对工业机器人进行运动学建模,得到机器人的运动学方程。

然后,通过仿真实验对运动学模型进行验证和优化,进一步调整模型参数以提高精度。

利用遗传算法对模型参数进行优化,实现更高效、精确的机器人控制。

通过对比仿真实验结果与实际机器人运动情况,我们发现运动学建模具有较高的准确性,能够较精确地描述机器人的运动学特性。

同时,仿真实验结果也验证了所提方法的可行性和有效性。

通过遗传算法对模型参数进行优化,我们成功地提高了机器人的运动精度和稳定性。

我们还讨论了所提方法的可靠性和创新性。

本研究所采用的方法在保证精度的同时,简化了计算过程,提高了运算效率。

同时,该方法还具有较强的通用性,可适用于不同型号、类型的工业机器人。

因此,本研究的可靠性和创新性得到了充分验证。

本文对工业机器人运动学建模与仿真进行了深入研究,取得了一些重要的研究成果。

高速焊接机器人导轨系统的动力学建模与仿真分析

高速焊接机器人导轨系统的动力学建模与仿真分析

高速焊接机器人导轨系统的动力学建模与仿真分析导言高速焊接机器人在现代工业中扮演着重要的角色。

为了实现高质量的焊接效果,机器人的导轨系统需要具备良好的动力学性能。

本文旨在对高速焊接机器人导轨系统的动力学特性进行建模与仿真分析,以揭示其运动规律和优化潜力。

1. 动力学建模在进行动力学建模前,我们需要确定所使用的坐标系以及机器人的运动自由度。

一般来说,高速焊接机器人导轨系统使用笛卡尔坐标系,并具有6个自由度,即三个平移自由度和三个旋转自由度。

1.1 运动学模型根据机器人的结构和运动衔接,我们可以推导出机器人的运动学方程。

通过测量机器人末端执行器的姿态和位移,可以得到机器人的位姿和关节角度。

1.2 动力学模型基于运动学模型的基础上,我们可以推导出机器人的动力学方程。

动力学模型描述了机器人在外部力或扭矩作用下的运动特性。

对于高速焊接机器人来说,由于其导轨系统是其动力学特性影响最为明显的部分,我们将重点分析导轨系统的动力学行为。

2. 仿真分析为了验证动力学模型的准确性并深入了解高速焊接机器人导轨系统的运动规律,我们进行了仿真分析。

2.1 建立仿真模型基于前文中推导得到的动力学模型,我们使用仿真软件建立了高速焊接机器人导轨系统的仿真模型。

在仿真模型中,我们考虑了导轨系统的质量、摩擦力、惯性等因素,并模拟了焊接过程中的外部力。

2.2 分析仿真结果通过对仿真模型的运行,我们可以获取导轨系统的关键动力学参数,如加速度、速度和位移等。

同时,我们还可以观察到导轨系统在高速焊接过程中的振动情况以及其他可能的不稳定因素。

3. 结果讨论基于仿真结果,我们可以对高速焊接机器人导轨系统的动力学特性进行深入讨论。

3.1 运动规律分析通过分析导轨系统的位移曲线和速度变化曲线,我们可以了解到机器人在运动过程中的加速度变化情况。

同时,我们还可以通过分析姿态变化曲线来研究机器人的稳定性和运动轨迹。

3.2 振动控制优化通过观察仿真结果中的振动情况,我们可以针对性地对导轨系统进行优化。

RC软件进行安川机器人弧焊焊接离线编程与虚拟仿真的操作方法,

RC软件进行安川机器人弧焊焊接离线编程与虚拟仿真的操作方法,

RC软件进行安川机器人弧焊焊接离线编程与虚拟仿真的操作方法,CAM Function是Moto SimEG-VRC软件实现安川机器人离线编程的核心功能,该功能通过在加工零件CAD模型上选取加工路径轨迹特征自动生成机器人加工工艺路径程序。

CAM Function支持的加工工艺包括:弧焊焊接、激光焊接、激光切割、喷涂、抛光、去毛刺以及一般用途等。

在MotoSim EG-VRC软件中使用CAM Function 时,加工工件模型必须是外部导入的模型,使用软件自带的模型创建工具创建的模型,其几何特征不能被CAM功能选取。

MotoSim EG-VRC软件支持导入几乎所有机械设计软件生成的特定格式的模型数据,也支持导入IGES、STEP等中间格式的模型数据。

但是在使用CAM Function时,要尽量使用机械设计软件原始格式模型数据。

使用IGES、STEP等中间格式导入数据时,可能会出现无法检测到加工边缘特征的情况。

除了单台机器人加工的离线编程外,CAM Function还支持多台机器人联动运行加工,以及机器人与变位机、行走轴等外部轴的联动运行加工的离线编程。

机器人弧焊焊接工作站创建首先创建一个简易弧焊焊接机器人工作站,在添加机器人控制器时,机器人的Application选项参数设置为“ARC”,即弧焊焊接工艺应用。

然后为机器人工作站添加简易工装,可以使用MotoSim EG-VRC软件自带的模型创建工具创建,也可以直接导入外部模型。

最后从外部导入焊接零件模型,导入时在CADImport对话框中勾选“Imports the work file for CAM teaching”选项,这样导入模型的几何特征才能被选取,进而实现使用CAM功能进行离线编程。

基于刚柔混合建模的移动焊接机器人系统仿真

基于刚柔混合建模的移动焊接机器人系统仿真

构 件 名 称 固定 工 作 台 移 动 滑 台
构 件 名 称 大 地 固 定 工 作 台
运 动 副名 称 固 定 副 移 动 副
机械 系统 的性 能 , 高 焊 接 机 器 人 的研 发效 率 、 提 可 靠性 以及 性能 价格 比等均 具有 十分重要 的意义 。
机器人躯干
m f 分另 为 a n f x so le— e 、 u k f x 冈 性 n ) 0 I — e 、h udrf x t n — e . 0 T l l r l
( ) 查模 型 : 3检 检查 模 型 有 无 过 约束 或 者 漏 掉
约束 。方 法 即执行 T osMo e V ry工具 命令 , ol / d l ei f 随
T lx 具用 刚才 创 建 的柔 性 构 件来 替 换 刚 体 模 oFe 工
名 , 次添加部件 间的运动副约束 ( 依 固定 副 、 转 旋
副、 移动 副 , 里不需 特殊运 动副 ) 这 。
型 中 的部 分 刚性 构件 , 键 柔性 构 件是 由所 生成 的 关
模 态 中性 文件转 化而 来 的 , 些模 态 中性 文 件 ( . 这
拟样 机进行 静 力 学 、 动学 和 动力 学 仿 真 分 析 , 运 输
出高 可靠性 仿 真 分 析 的位 移 、 度 、 速度 和 反作 速 加 用力 、 力矩等 相 关 曲线 , 且 可 以利 用后 处 理模 块 而
时, 为简 化模 型 及 便 于 分 析 , 彼 此 两个 位 置 不 变 将
旋 转副 旋 转副 旋转副
造型软件 P / r E对移动焊接机器人进行整体建模 , o
收 稿 日期 :0 1 4 2 1 - 1 0

利用SOLIDWORKS实现焊接机器人设计和仿真_何杏兴

利用SOLIDWORKS实现焊接机器人设计和仿真_何杏兴

2014年第12期47焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。

根据国际标准化组织(ISO)工业机器人术语标准焊接机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,具有生产效率高且产品品质稳定,劳动力成本低廉,操作环境好等优点,主要用于工业自动化领域。

随着社会的发展,我国已经出现了人口老龄化,劳动力成本不断上升。

随着国内外机械行业竞争的不断加剧,对产品的质量要求更严格,焊接方式也急需由传统的手工焊接逐渐由传统的人工焊接转变向机器人焊接。

国外厂商如FANUC、OTC、ABB和KUKA等对焊接机器人的研究较早,已经形成了系列化产品并投放占领大部分的国内外市场份额。

国内在近几年才开始进行机器人技术的研究,起步较晚,机器人的性能和技术都和国外厂商有一定的差距。

因此,国内市场也需要在借鉴国外同类型焊接机器人优点的基础上,立足于现有的加工制造业水平,从解决实际问题的角度出发,研究开发出满足中小企业实际需要的经济型可靠型焊接机器人。

SOLIDWORKS2014是由美国SOLIDWORKS公司研究开发的基于造型的三维机械设计软件,其特点是易学易用,在企业内部推广成本低,SOLIDWORKS Motion是嵌在SOLIDWORKS中的运动仿真模块,依托其强大的运动分析功能,能比较精确地对焊接机器人进行工件运动位置及运动参数的计算,并以动画的形式计算出虚拟现实的动画演示,能很直观地解决六自由度焊接机器人的运动规律问题。

通过建立虚拟仿真环境进行机器人的仿真实验研究,可以大幅度降低实验成本,提高实验效率,在运动状态下进行运动仿真,能有效地检查机器人本体结构设计的合理性等,对实际样机的设计具有重要的参考和指导价值。

一、机器人本体结构设计1.机器人设计参数根据各种工况,焊接机器人可设定不同的运行程序,在工作状态中兼备高速动态响应和良好的低速稳定性的优点,在控制性能方面可以实现连续轨迹控制和点位控制。

(项目管理)ABBRobotstudio仿真软件项目式使用说明

(项目管理)ABBRobotstudio仿真软件项目式使用说明

项目一:焊接机器人1.打开Robot studio软件,单击创建新建空工作站,同时保存一下,如下图所示;2.选择ABB机器人模型IRB1600,单击添加,选择承重能力和到达距离,选择确定,如下图所示:3.导入设备-tools-Binzel air 22,并拖动安装在机器人法兰盘上:4.选择建模-固体-矩形体,设定长宽高,点击创建:5.选择基本-机器人系统-从布局创建系统-下一步-下一步-完成;6.控制器启动完成后,选择路径-创建一个空路径,7.创建成功后,修改下方参数:moveJ ,V1000,Z1008.激活当前路径,选择机器人起点,单击示教指令9.开启捕捉末端或角点,同时将机器人的移动模式设为手动线性,将机器人工具移到矩形体的一个角点上,单击示教指令,形成第一条路径,依次示教四个角点,形成路径,右击路径,选择查看机器人目标,可将机器人移动到当前位置10.路径制作完成后,选择基本-同步到VC,在弹出的对话框中全部勾选,并点击确定,同步完成后选择仿真-仿真设定-将路径添加到主队列,选择应用--确定;11.选择仿真录像,点击播放,开始仿真录像。

项目二:搬运机器人1.新建空工作站--导入机器人IRB4600--选择最大承重能力,选择建模-固体-圆柱体,添加两个圆柱体,半径为200mm,高度分别为60mm和500mm,把其中一个作为工具添加到法兰盘上,同时导入两个设备Euro pallet如下图所示:2.右击物体或在左侧布局窗口中右击物体名称,在下拉菜单中选择设定颜色来更改颜色:3.根据布局创建机器人系统,细节与项目一相同,系统完全启动后,选择控制器-配置编辑器,在下拉菜单中选择I/O,在弹出窗口中新建Unit,细节如下图所示;4.Unit新建完毕后,右击新建signal,新建do1和do2,细节如下图所示:5.新建完毕后,重启控制器6.重启完毕后,选择仿真-配置-事件管理器-添加事件,细节如下图所示:7.事件添加完成后,开始创建路径啊,依次示教,机器人到达指定位置时,右击插入逻辑指令,如图所示:8.路径创建完成后,同步到VC,仿真设定,然后进行仿真录像项目三:叉车搬运1.打开软件,新建空工作站,导入机器人模型IRB4600,选择最大承重能力,然后选择基本--导入几何体--浏览几何体--选择本地几何体--打开,如下图所示:2.利用平移和旋转指令,将不同几何体按下图位置摆放整齐:3.创建一个300*300*70的方体分别作为tool,将其创建为工具,具体操作如下图所示:4.设定tool的本地原点为它的中心点,如下图所示:5.选中tool,点击创建工具,将tool创建为工具,具体操作如下:6.创建完成后将其安装在机器人法兰盘上,右击机器人选择显示机器人工作范围,可看到机器人最大到达距离,再次选择取消显示:4.创建四个200*200*200的方体分别作为Box1~Box4,设定为不同颜色,将Box2~Box4设为不可见5.布局结束,如下图所示:,6.根据布局创建机器人系统,待系统启动完毕后,选择控制器--配置编辑器-新建Unit --新建signal,包括do1~do 15,如下图所示:7.设置完成后,重启控制器,打开事件管理器,添加所需事件,包括显示对象,附加对象,提取对象,移动对象四类事件,具体如下:显示对象具体设置如下:附加对象具体设置如下提取对象设置如下:移动对象设置如下:8.事件添加完成后,创建路径,分别将Box1,Box2,Box3,Box4移动到垛板上,并排列整齐,路径如下图所示9.路径创建完成后,同步到VC :10.同步完成后进行仿真设定,按下图顺序添加路径,之后进行仿真录像:。

《焊接机器人离线编程及仿真系统应用》课后习题

《焊接机器人离线编程及仿真系统应用》课后习题

《焊接机器人离线编程及仿真系统应用》课后习题第一章虚拟现实与仿真技术1.(填空题)虚拟现实技术,是一种基于_____________的沉浸式交互环境。

2.虚拟现实的三要素是:_______、_______、_______。

3.系统仿真的基本步骤是:阐述问题和目标设定→_________→_________→仿真模型的确认→_________________→仿真模型的运行→仿真输出结果的统计分析。

第二章机器人离线编程技术1.机器人语言等级通常分为_______、_______和_______。

2.示教再现机器人的基本构成主要有:_____________、__________、__________、________等部分组成。

3.T/P机器人控制系统的主要功能有_____________。

4.离线编程的特点_____________。

5.弧焊机器人离线编程系统分为________和________两类。

第三章DTPS离线编程仿真软件1.(判断题)“DTPS”不仅可以离线编辑机器人程序、进行动画模拟,还可以对实际设备的参数进行修改。

()2.机器人离线程序制作流程需要_______个步骤。

3.使用DTPS可设定_____台机器人,_____个外部轴,对其进行示教、模拟。

第四章DTPS离线编程仿真软件的使用1.DTPS软件目前可供选择的语言种类有______________________。

2.请将下列词条进行中英文匹配Installation Link 轨迹线Installation Editor 添加设备Property 添加控制Add Control 属性Add Installation 设备链接External Axis 设备编辑器Trajectory Line 外部轴3.送丝机应安装在____轴上。

A.BaseB.UAC.FAD.TW4.若行走变位机的移动方向为Y轴方向,则轴类型“Axis Type”选择[Shift]/[Rotation]。

基于robotstudio汽车配件弧焊工序仿真设计与实现的主要方法

基于robotstudio汽车配件弧焊工序仿真设计与实现的主要方法

基于robotstudio汽车配件弧焊工序仿真设计与实现的主要方法基于RobotStudio汽车配件弧焊工序的仿真设计与实现的主要方法包括以下几个步骤:1. 建立物理仿真模型:根据具体的汽车配件弧焊工序,建立工件、焊接机器人、焊接枪、工作环境等各个部分的物理模型。

可以使用RobotStudio的建模工具进行建模,或者导入CAD 文件进行模型构建。

2. 设置焊接参数:根据具体的焊接工艺要求,设置焊接参数,包括焊接电流、焊接速度、焊接角度等。

这些参数会影响到焊接过程中的质量和效率。

3. 定义焊接路径:根据焊接工艺要求,定义焊接路径。

可以使用RobotStudio的路径规划工具,或者手动指定焊接路径。

焊接路径需要考虑到焊接枪与工件的接触情况,确保焊接质量。

4. 运行仿真:在RobotStudio中运行仿真,模拟焊接过程。

通过仿真,可以观察到焊接过程中机器人的运动轨迹、焊接点的状态以及焊接结果。

如果有需要,可以进行调整和优化。

5. 分析仿真结果:根据仿真结果,分析焊接过程中可能出现的问题,比如焊接点的质量、焊接速度的合适性等。

可以通过仿真结果来改进和优化焊接工艺。

6. 优化焊接工艺:根据仿真结果和分析,通过调整焊接参数和路径,优化焊接工艺。

可以通过多次仿真进行优化,直到达到理想的焊接效果。

7. 校正实际操作:将优化后的焊接工艺应用于实际操作中,进行焊接工序。

根据实际情况,对工艺进行进一步的校正和调整,确保焊接质量和效率。

总的来说,基于RobotStudio的汽车配件弧焊工序仿真设计与实现的主要方法是建立物理仿真模型、设置焊接参数、定义焊接路径、运行仿真、分析仿真结果、优化焊接工艺和校正实际操作。

这些方法可以帮助设计和改进汽车配件的焊接工序,提高焊接质量和效率。

机器人弧焊离线编程与仿真系统的设计

机器人弧焊离线编程与仿真系统的设计

较 全的机器人弧焊离线编 程系统。对系统的功能模块 进行 了划分 , 点研 究了弧焊 应用 中各项规划技术 。 重
关键词 : 焊接 机器人 离线编程 S lWok o t rs k
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S t K y a dacdWe i r utnTcnl y HT t e e bo A vne l n Po co ho g , I He a L f dg d i e o G啦岫
Ab t a t T i a e rs ne e meh dt e eo h D 0i acw li g0 sr c hs p p rp ee td a v w i to o d v lpt eI b t r ed n 一l e c i n
根 据 目前 中国焊接 机 器人 在 工 厂 的应 用情 况 和 近 期 发展需 要 , 接 机 器 人 的 离 线 编 程 与仿 真 技 术 是 应 焊 当重视 的新技 术 之一 …。 目前 国 内应 用 的焊接 机 器 人
都处在示教再现的工作方式 , 必须停止生产才能对焊
接机器 人进 行 在 线 编 程 , 种 生 产 与 编 程 的 矛 盾 将 会 这

统上 开发 所需 的机 器人 离线 编程 系统 。这 样 不仅 节 省
了人力 物 力 , 快 了软件 的 开 发速 度 , 且 可 充分 保 证 加 而
形示 教 方式 建 立 机 器 人 运 动 路 径 , 对 于 大 型 工 件 或 这 复杂路 径 的编 程 , 作 量 是 相 当大 的。从持 , WO K P C 如 R S A E更 注重 标定 功能 的开 发 。用 户 在 编程 时 , 多 时 候 还 必 须 通 过 图 很

PDPS机器人虚拟调试 弧焊仿真 第六课 机器人弧焊仿真示教

PDPS机器人虚拟调试 弧焊仿真 第六课 机器人弧焊仿真示教

PDPS机器人虚拟调试弧焊仿真第六课机器人弧焊仿真示教接着上一讲,弧焊焊道创建完成后,开始机器人焊接仿真示教。

1、创建弧焊操作:将上一课创建的焊道重新命名,以便于区分。

选择OP10工位新建连续特征操作(用于弧焊、激光焊接、涂胶等操作),然后输入操作名称、选择机器人和对应的焊道后确定,完成弧焊操作创建,如下图所示;2、焊道投影命令:选择刚刚创建的弧焊操作,然后点击工具栏工艺一栏下面的投影弧焊焊缝命令,如下图所示;3、焊道投影平面选择:在投影弧焊焊缝对话框中,直接双击或者先选择底面/侧面图标(图中1),然后点击编辑按钮(图中2),弹出编辑制造特征数据对话框,选择投影到面,然后按下图所示的顺序选择焊道的底面和侧面,确定;4、焊道投影:焊道投影平面全部选择完成后如下图所示,在投影弧焊焊缝对话框中,可以进行一些参数的设定,设定完成后点击项目开始投影,弹出对话框选择是;5、投影完成后R列出现一个对号,若出现红X则表示投影失败,在视图中可以看到出现坐标点,同时机器人焊接操作下面出现三条焊道,每条焊道两个点位;6、焊点姿态调整:将RB1焊接操作添加到路径编辑器窗口,添加机器人当前位置作为Home点,然后选择焊道起始点,点击鼠标右键选择焊炬对齐命令,调整焊道姿态;7、添加过度点:参照PS篇章节添加机器人焊接路径过度点,完成后设置焊接速度为10mm/s,然后选择所有的点位设置其外部轴数值;8、重复上述步骤,完成其他焊道投影,机器人焊接操作创建、仿真示教,完成后将OP10工位设置为当前操作,在序列编辑器窗口中按工艺顺序链接各操作,最后点击播放按钮查看完整仿真动作,如下图所示;9、如下图所示,双击两操作之间的连接线打开连杆属性对话框,可以设置一个延迟时间,即等待时间;以上即为机器人弧焊仿真示教,有些步骤未详细叙述,可参见PS篇章节内容。

焊接工业机器人灵活性分析及仿真研究

焊接工业机器人灵活性分析及仿真研究
图3焊接 工业 机器 人工 作空间中的空洞和 空腔

26・ 0
辽东学院学报 ( 自然科学版)
第 1 卷 8
由于无论 从工 作空 间三 维点 云 图还是它们 在各 平 面 内的投影 图中 ,都 无法 直接 判断该 机器 人 的工 作 空 间中到底 有无 空洞 和空 腔 ,所 以采 取剖 面图来 判 断工 作空 间 内部 的情 况 。这里在 三个 坐标轴 方 向

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利 用 MaL b中 的Rm d 数 产 生 ta l函
【.1 0 】 问的均 匀伪 随机数
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将建立此机器人运动学模型,并对其进行灵活性工 作空间的仿真分析。
11 采 用蒙特卡 罗方 法 对 焊接 工业 机 器人 的 工作 .
随着 机器人 技 术 的不 断发 展 ,机 器人 在社 会服
务、野外环境以及危险环境作业 中的应用已受到世 界各国的高度重视. 尤其是在现代工业技术高速发
展 的推动 下 ,机 器人 技术 逐渐应 用到 了工业 的各 个
腕的机器人灵活工作空间的影响 。K m r J u a 在研究 中将机器人分为位置结构和姿态结构两部分 ,位置
00 , 0 时 焊接工 业机器人 的工作空 问的三维点云 图 及其在 xy , z o , y 平面上的投影 图如图 2 o 所示。
所设定 的最 大循 环次数 ( 样本容量 ) N ,且 N越
图2焊接工业 机器 人的工作空间三维点云 图
2 机 器人 工作 空 间中的 空洞和 空腔
▲ Z l
点上不 同姿态的可行性 ,而不能评价姿态下运动性 能 的优 劣 。 文章将针对典型 6自由度关节型焊接工业机器

焊接机器人数字孪生模型构建与演化共3篇

焊接机器人数字孪生模型构建与演化共3篇

焊接机器人数字孪生模型构建与演化共3篇焊接机器人数字孪生模型构建与演化1焊接机器人是一种具有高精度和高效率的自动化设备,广泛应用于制造业。

数字孪生技术是一种将实际物理系统和虚拟模型紧密耦合的技术,可以为机器人的设计、优化和控制提供有力支持。

本文将从焊接机器人数字孪生模型的构建和演化两个方面进行探讨。

一、数字孪生模型构建数字孪生模型的构建涉及到多个环节,包括系统建模、数据采集、模型搭建等。

1. 系统建模焊接机器人系统可以分为机械、电气、软件三个方面进行建模。

机械方面主要包括机器人结构、轴运动、焊枪、夹具等部件的建模;电气方面主要包括电机、传感器、控制器等设备的建模;软件方面主要包括控制算法、运动规划等方面的建模。

2. 数据采集数据采集是数字孪生模型构建的重要环节,可以通过传感器、摄像头等设备采集机器人的运动轨迹、焊接参数等数据。

通过对数据的分析和处理,可以为模型的构建提供有力支持。

3. 模型搭建基于系统建模和数据采集,可以搭建相应的数字孪生模型。

其中,涉及到多个技术方面,包括机器学习、数值仿真、多物理场耦合等方面。

二、数字孪生模型演化数字孪生模型的演化主要包括两个方面,即模型演进和数据集丰富。

1. 模型演进数字孪生模型的演进是指随着机器人的使用和改进,对模型进行不断扩展和改进。

例如,机器人的运动控制算法进行了更新,可以更新模型中的算法部分;机械结构发生了变化,需要更新模型中的机械部分等等。

2. 数据集丰富数据集的丰富是指在机器人的使用过程中,不断采集和积累数据,用于优化数字孪生模型。

例如,针对不同的焊接材料和焊接参数,采集相应的数据,可以为数字孪生模型的优化提供有力支持。

总的来说,数字孪生技术为焊接机器人的设计、优化和控制提供了有力支持,但也需要不断地对数字孪生模型进行优化和改进,以适应机器人不断发展的需求。

焊接机器人数字孪生模型构建与演化2随着智能制造技术的不断发展,焊接机器人已经成为现代制造业中不可缺少的一部分。

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XI’AN TECHNOLOGICAL UN IVERSITY考核科目:机电系统仿真技术学生所在院(系):机电工程学院学生所在学科:机械制造及其自动化考核题目:焊接机器人的建模与仿真学生姓名:贾川学生学号:1402210034学生班级:S14020012015年1月3日焊接机器人的建模与仿真以焊接机器人为例,介绍在ADAMS环境中进行模型建模和约束的添加,以及对建立好的模型进行仿真分析,对模型进行优化。

1 模型分析焊接机器人(如图1所示)由底座、躯干、肩构件、手臂、手腕、机械手六部分构成,各个构件由旋转副联接。

本焊接机器人有5个自由度,可以完成对复杂空间位置的工件的焊接工作。

图1 焊接机器人模型如图所示,机械手的位置由这些构建间旋转副旋转角度决定,每个旋转副将添加旋转驱动,并由电脑程序控制它们的远动。

在本章的实例中将介绍怎么在ADAMS 2013中模拟焊接机器人的工作,进行运动学仿真,并测量机械手焊接点的位置变化曲线。

2 创建模型2.1 启动ADAMS并设置工作环境(1)启动双击桌面上ADAMS/View的快捷图标,打开ADAMS/View。

在欢迎对话框中选择“新建模型”,在模型名称栏中输入:welding_robot ;在重力名称栏中选择“正常重力(-全局Y轴)”;在单位名称栏中选择“MMKS –mm,kg,N,s,deg”。

如图3所示。

图3 adams 启动设置界面图图4 网格参数设置对话框(2)设置工作环境对于这个模型,网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。

在ADAMS/View菜单栏中,选择设置下拉菜单中的工作格栅命令。

系统弹出设置工作网格对话框,将网格的尺寸(Size)中的X和Y分别设置成1000mm和1000mm,间距中的X和Y都设置成25mm。

然后点击“确定”确定。

如图4所表示。

用鼠标左键点击选择(Select)图标,控制面板出现在工具箱中。

用鼠标左键点击动态放大(Dynamic Zoom)图标,在模型窗口中,点击鼠标左键并按住不放,移动鼠标进行放大或缩小。

2.2 创建底座(1)打开建模工具栏,单击拉伸按钮,将选项设置成新建部件、轮廓设置成点、勾选闭合、路径设置成向后、长度设置成125mm,然后在图形区依次选择(-200,-200,0)、(200,-200,0)、(200,200,0)和4个位置,在选择完第四个点时,单击右键可创建一个拉伸体。

在底座上单击右键,在弹出的菜单【Part:PART_2】→【重命名】,在弹出的修改名称对话框中输入base。

如图1(a)所示。

(2)在工具栏按钮中单击打孔按钮,将半径设置成100,深度设置成100,然后单击刚创建的拉伸体,在栅格原点附近创建孔,并在孔上右键,在弹出的菜单中选择【HoleFeature:Hole_1】→【修改】,在对话框中,将中心坐标值设置成(0,0,0),生成图如1所示。

图1—底座构件2.3 创建躯干(1)按照第(2)步的方法,将工作栅格设置为XZ面,设置原点为底座上表面中心点。

单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮,将选项设置成New Part,Length设置成100,Radius设置成100,同时勾选,在图形区单击工作栅格的原点然后向下拖动鼠标,就可以创建一个圆柱体,创建的圆柱体更名为trunk,图形如图2所示。

图二躯干构件(2)单击几何建模工具栏中的拉伸按钮,将选项设置成新建部件、轮廓设置成点、勾选闭合、路径设置成圆心、长度设置成100mm,先选择trunk件,然后在图形区依次选择(-25,0,0)、(-25,500,0)、(-50,500,0)、(-50,650,0)、(-25,650,0)、(-25,525,0)、(25,525,0)、(25,650,0)、(50,650,0)、(50,500,0)(25,500,0)、和(25,0,0),在选择最后一个点时,单击右键,就可以创建一个拉伸体,如图3所示。

如果在选择工作栅格的点时比较难选,可以按住键盘上的Ctrl键就会捕捉到工作栅格。

图3 创建拉伸体(3)单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮,将设置选项设置成新建部件、长度设置成200mm,半径设置成25,在图形区的(-100,600,0)处单击鼠标左键,然后从左到右水平拖动鼠标创建一个圆柱体,如图4所示。

单击布尔求差按钮,先单击trunk件,再单击圆柱体,就可以在圆柱体上打出一个圆孔。

图4 创建圆柱体2.4 创建肩构件(1)选取(0,600,0)为原点,单击几何建模工具栏中的拉伸按钮,将选项设置成新建部件、轮廓设置成点、勾选闭合、路径设置成圆心、长度设置成50,然后在图形区依次选择(-25,0,0)、(-25,300,0)、(-50,300,0)、(-50,400,0)、(-25,400,0)、(-25,325,0)、(25,325,0)、(25,400,0)、(50,400,0)、(50,300,0)、(25,300,0)、(25,0,0),在选择完最后一个点时,单击鼠标右键,就可以创建一个拉伸体,将新构件的名称更改为shoulder,如图所示。

图5 肩构件(2)单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮,将设置选项设置成新建部件、长度设置成100,半径设置成25,先按住Ctrl键,在图形区单击(-50,0,0)和(50,50,0)两点,创建一个圆柱体。

然后单击布尔求和按钮,先单击shoulder 件,再单击新创建的圆柱体,将两个构件合为一个构件。

(3)单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮,将设置选项设置成新建部件、长度设置成200,半径设置成12.5,在图形区先单击(-100,-375,0),再单击(100,375,0),创建一个圆柱体,然后再单击工具栏上的布尔求差按钮,先单击shoulder件,再单击新创建的圆柱体,就在shoulder件上打出一个圆孔,最后构件的外形如图6所示。

图6 肩构件2.5 创建手臂(1)设置工作格栅原点为(0,375,0),方向为全局XY,单击视角。

单击几何建模工具栏中的拉伸按钮,将选项设置成图7所示。

然后在图形区依次单击(-25,-300,0)、(-25,800,0)、(25,800,0)和(25,-300,0)这四个点,然后将构件重新命名为arm。

图7 手臂拉伸体(2)单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮,将设置选项设置成新建部件、长度设置成100,半径设置成12.5,在图形区先单击,(-50,0,0),再单击(50,0,0),创建一个圆柱体。

然后单击尔求和按钮,先单击arm件,再单击新创建的圆柱体,可以将两个构件合成一个件。

(3)设置工作格栅,原点位置选取为(0,800,0),选项设置如图8所示。

单击将图形拖动到中心位置。

单击几何建模工具栏中的拉伸按钮,将选项设置成新建部件、轮廓设置成点、勾选闭合、路径设置成圆心、长度设置成50,然后在图形区依次选择(-10,0,0),(-10,-50,0),(10,-50,0),(10,0,0)在选择完最后一个点时,单击鼠标右键,就可以创建一个拉伸体。

然后再单击工具栏上的布尔求差按钮,先单击arm构件,再单击新创建的拉伸体,就在arm 件上切除一个立方体。

(4)单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮,将设置选项设置成新建部件、长度设置成15,半径设置成25,在图形区先单击,(-25,0,0),再单击(-10,0,0),创建一个圆柱体。

然后单击尔求和按钮,先单击arm件,再单击新创建的圆柱体,可以将两个构件合成一个构件。

利用同样的方法在(10,0,0),(25,0,0)创建圆柱体,并与arm合成一个构件。

(5)单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮,将设置选项设置成新建部件、长度设置成100,半径设置成12.5,在图形区先单击,(-50,0,0),再单击(50,0,0),创建一个圆柱体。

然后再单击工具栏上的布尔求差按钮,先单击arm构件,再单击新创建的圆柱体,就在arm件上形成两个圆孔,如图8所示。

图8 手臂联接处的创建2.6 创建手腕(1)单击单击几何建模工具栏中的拉伸按钮,将选项设置成新建部件、轮廓设置成点、勾选闭合、路径设置成圆心、长度设置成50,然后在图形区依次选择(-10,-25,0)、(-10,175,0)、(10,175,0)、(10,-25,0)在选择完最后一个点时,单击鼠标右键,就可以创建一个拉伸体,将新创建的构件重命名为wrist。

(2)单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮,将设置选项设置成新建部件、长度设置成50,半径设置成12.5,在图形区先单击(-25,0,0),再单击(25,0,0),创建一个圆柱体。

然后单击尔求和按钮,先单击wrist,再单击新创建的圆柱体,可以将两个构件合成一个构件,如图9所示。

(3)单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮,将设置选项设置成新建部件,长度设置成10,半径设置成50,在图形区先单击(0,100,0),再单击点(0,110,0),创建一个新的圆柱体,如图13所示。

然后再单击单击尔求和按钮,先单击wrist件,再单击新创建的圆柱体,可以将两个构件合并为一个构件。

图9 手腕构件2.7 创建机械手(1)单击菜单设置-工作格栅,在工作栅格对话框中,设置原点为(0,175,0),方向为全局YZ,单击按钮,调整视图方向。

单击几何建模工具栏中的拉伸按钮,将选项设置成新建部件、轮廓设置成点、勾选闭合、路径设置成圆心、长度设置成40,然后在图形区依次选择点(25,-30,0)、(40,-30,0)、(40,30,0)、(-40,30,0)、(-40,-30,0)、(-25,-30,0)、(-25,15,0)和(25,15,0)点,在选择最后一个点时,单击鼠标右键,就可以创建一个拉伸体,将新创建的构件取名为hand。

(2)设置工作格栅为全局XY,点击视角方向,单击,在打孔选项中,设置半径为5,长度为15,选择hand构件,点击位置(0,-15,0),则形成一个圆孔。

将视角切换到,点击位置(0,-15,0),形成第二个孔。

(3)单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮,将设置选项设置成新建部件,长度设置成80,半径设置成5,在图形区先单击(40,-15,0),再单击点(-40,-5,0),创建一个新的圆柱体,如图13所示。

然后再单击单击尔求和按钮,先单击wrist件,再单击新创建的圆柱体,可以将两个构件合并为一个构件。

(4)单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮,将设置选项设置成新建部件,长度设置成50,半径设置成10,在图形区先单击(0,30,0),向上拉鼠标,创建一个新的圆柱体。

然后再单击单击尔求和按钮,先单击hand件,再单击新创建的圆柱体,可以将两个构件合并为一个构件。

(5)单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮,将设置选项设置成新建部件、长度设置成150,半径设置成3,在图形区先单击(0,80,0),向上拉鼠标,创建一个新的圆柱体。

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