六自由度焊接机器人CAD图形环境建立的流程

3.1 CAD图形环境建立的流程

为确保离线编程系统中三维CAD模型能正确反映实际机器人的位置和姿态，使得离线教中对模型机器人的控制与实际吻合，建立系统CAD图形环境必须了解系统构成元素以及元素之间的属性与联系。因此，根据系统的功能需求建立CAD图形环境通常按照以下流程: 1、焊接机器人系统的实体结构分析。 实际工作中，焊接机器人系统通常包括机器人本体、变位机构和焊接工具，其中机器人本体是系统的关键。对机器人进行详细的结构关系和尺寸参数分析，可以有效的避免由于建模不准确导致的系统误差。 下面以OTC(AII-V6)机器人为例进行分析。如图3-1所示，一般的焊接机器人都为6自由度的开链式结构，6个关节的配合保证了焊枪工作范围内任意的空间轨迹和姿态。它的主要结构包括:基座、腰部、大臂、小臂、手腕关节和拐角关节，关节之间通过伺服电机和减速机构驱动。其中，连接基座和腰部的关节1实现机器人回转运动，腰部与大臂的关节2实现大臂的俯仰运动，大臂与拐角的关节3驱动小臂的俯仰，拐角关节与小臂的连接关节4驱动小臂的横摆运动，关节5和6则用于实现手腕的俯仰和旋转。1,2, 3关节主要是保证机器人末端的空间位置，4, 5. 6关节用来调整末端执行器的态。 2、机器人运动学建模分析。机器人运动学分析的研究内容是机器人末端位姿与关节变量之间的联系，通过分析能归纳提取出机器人的关键连杆参数、运动控制参数以及其内在的转化关系。因此进行机器人运动学分析是实现运动控制和轨迹规划的基础。 3、进行数据采集。结合步骤12的分析，对焊接机器人、变位机构以及焊接工具的外形、性能等进行数据采集，通过预处理，保留关键的数据信息。这些数信息是CAD图形环境建模的关键参数。

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