作品包括：

Word设计说明书1份，约12000字

任务书一份

开题报告一份

外文翻译一份

CAD版本图纸，共6张

Catia三维图一套

摘要

随着时代的进步与技术的发展，焊接机器人工作站对汽车工业生产的帮助越来越大。焊接机器人工作站可以弥补传统手工焊接精度差、人工成本高等缺陷，不仅可以全面提高汽车工业生产产品的焊接质量还可以降低产品生产成本。国外焊接机器人工作站发展比较成熟，拥有许多成熟的技术和完整的机器人生产线，然而国内焊接机器人工作站在技术方面有许多不成熟的地方。

本次研究的焊接机器人工作站主要由焊接机器人，焊接设备，安全防护设备以及其他辅助设备组成，主要用于完成车辆油箱部件的自动化焊接工作。

本次研究选择304L不锈钢作为被焊油箱的材料，并根据所选材料的特性选择相对应的焊接工艺参数。在将焊接机器人工作站数学模型导入ADAMS软件之后，根据所选择的焊接工艺参数进行设置，同时设置被焊油箱的材料等等。最后根据装配关系在ADAMS软件中添加各类运动副进行运动学仿真建模。

完成运动学仿真建模之后，进行路径规划，首先完成了焊接机器人工作范围的检测并仿真了实际焊接工作的过程。完成仿真之后分析仿真结果，检验焊接工作过程是否存在运动干涉、焊接过程是否合理。还通过函数控制实现了焊接速度的控制以及引弧等复杂焊接动作的仿真。最后尝试利用逆运动学分析尝试实现更复杂的轨迹规划。

关键词：焊接机器人工作站；轨迹规划；运动学分析

目录

第1章 引言    1

1.1研究背景    1

1.2国内外研究现状    1

1.3研究意义    2

第2章 焊接机器人工作站结构    3

2.1焊接机器人工作站总体结构    3

2.2焊接机器人结构    4

2.3本章小结    4

第3章 焊接机器人工作站仿真模型建立    5

3.1焊接参数选择    5

3.1.1油箱材料选择    5

3.1.2焊接工艺参数的选择    5

3.1.3 GTAW焊接介绍    6

3.2建模仿真环境    6

3.2.1 软件介绍    6

3.2.2实体模型导入    6

3.3ADAMS运动学仿真模型建模    7

3.3.1 运动学仿真一般步骤    7

3.3.2工作环境设置    7

3.3.3 模型检验    9

3.4本章小结    9

第4章 ADAMS运动学仿真分析    10

4.1 焊接机器人工作站工作范围仿真分析    10

4.1.1分析的意义    10

4.1.2仿真准备    10

4.1.3仿真结果及分析    11

4.2焊接机器人工作路径规划及焊接过程仿真    12

4.2.1轨迹规划概述    12

4.2.2仿真准备    13

4.2.3利用step函数作为驱动函数    14

4.2.4 利用STEP函数控制焊接速度    15

4.2.5利用if函数控制焊接速度    15

4.2.6 关节转角测量    17

4.3引弧动作仿真    17

4.4在关节空间进行轨迹规划    20

4.4.1关节转角与时间关系方程    20

4.4.2利用运动学逆解实现路径规划    20

4.5本章小结    20

第5章 结论    23

参考文献    24

致谢    25

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