轮式水下焊接机器人及其运动学分析

谭谊诚; 薛龙; 黄继强; 黄军芬; 邹勇; 刘宏; 冯静

doi:10.16183/j.cnki.jsjtu.2016.12.008

摘要

针对深水环境中大型构件的自动化焊接问题,设计了一种全位置水下焊接机器人.该机器人采用磁轮式移动平台与4轴旋转机械臂相结合的机构形式,平台通过磁轮吸附在构件表面,以实现大范围的移动,4轴旋转机械臂的姿态变换可实现全位置焊接.为完成预定轨迹的焊接操作,对移动平台与旋转机械臂进行运动学建模,得到平台与各关节的运动学参数.利用机械系统动力学建模对上述运动学参数进行仿真和实验操作,验证了轨迹精度满足要求.

关键词： 水下焊接机器人, 机械臂, 运动学建模

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谭谊诚 , 薛龙 , 黄继强 , 黄军芬 , 邹勇 , 刘宏 , 冯静 . 轮式水下焊接机器人及其运动学分析[J]. 上海交通大学学报, 2016 , 50(12) : 1857 -1860 . DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2016.12.008

Abstract

针对深水环境中大型构件的自动化焊接问题,设计了一种全位置水下焊接机器人.该机器人采用磁轮式移动平台与4轴旋转机械臂相结合的机构形式,平台通过磁轮吸附在构件表面,以实现大范围的移动,4轴旋转机械臂的姿态变换可实现全位置焊接.为完成预定轨迹的焊接操作,对移动平台与旋转机械臂进行运动学建模,得到平台与各关节的运动学参数.利用机械系统动力学建模对上述运动学参数进行仿真和实验操作,验证了轨迹精度满足要求.

Key words： 水下焊接机器人, 机械臂, 运动学建模

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