用于汽車行業(yè)的電焊機器人軌跡優(yōu)化

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用于汽車行業(yè)的電焊機器人軌跡優(yōu)化

汽車行業(yè)超過95%的車身相關(guān)部件是通過采用機器人技術(shù)來完成的。測量結(jié)果表明，節(jié)省能源和循環(huán)時間之間有著必然聯(lián)系。因為高度自動化和機器人的周期性修復(fù)行為可促使生產(chǎn)時間和能源在整個生產(chǎn)過程中減少。采用最優(yōu)路徑搜索算法和路徑優(yōu)化方法，可節(jié)省超過40%的能源。

機器人運動規(guī)劃使用不同方法和算法越來越受到重視，但由于計算的復(fù)雜性，許多解決方案在實踐中很少使用，而解決方案的精度通常取決于程序員的實際經(jīng)驗。在機器人點焊過程中，其目的是在快速度的長距離和低速度的短距離之間達到一個合理的平衡，因此使用一種算法不可能獲得想要的結(jié)果，只有采用幾種方法的組合來減少時間和硬件的消耗。為滿足車身焊裝生產(chǎn)線的要求，需要機器人實現(xiàn)在相對短時間內(nèi)具有足夠快的軌跡。

在許多情況下，能夠移動機器人工作區(qū)的坐標系統(tǒng)。該方法的關(guān)鍵是基于一個很容易辨識特征的準確運動學模型，并通過在工件坐標系中離線編程保證。校準是一個長期過程，結(jié)果也不總是準確，這是由于測量誤差和錯誤的工具中心點設(shè)置導(dǎo)致的。生產(chǎn)中通過引入額定負荷可能會發(fā)生進一步的錯誤，這是由測量過程中機器人的過度負荷導(dǎo)致的。因此，最好進行機器人實際負荷測量，但這需要使用不同的技術(shù)（激光測量，光學傳感等），以適用于處理不同的校準，但很耗時，削弱了離線編程的優(yōu)點。因此，選擇將校準功能直接放在機器人控制器中，首先更新實際測量標準和虛擬環(huán)境中測量標稱值，測量后可以立即評價校準結(jié)果而沒有下載校準路徑，可以顯著提高校準過程的速度。

未來的工作將涉及規(guī)劃算法優(yōu)化效果的研究。

刊名：Technical Gazette（英）

刊期：2013年第5期

作者：Pavol Bo?ek

編譯：鮑闞