焊接机械手控制系统设计-开题报告

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1、B1 附件 B： 毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 1 1、课题的目的及意义、课题的目的及意义 由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工 人的劳动强度，甚至于危机生命。以电焊为例, 高温电弧光产生的紫外线(UVR)和 红外线(IFR)对眼及皮肤造成严重损伤；电弧焊接时，焊条中的焊芯、药皮和金属 母材在电弧高温下熔化、蒸发、氧化、凝集，产生大量金属氧化物及其他物质的 烟尘，长期吸入可引起焊工尘肺；各种焊件和焊条中均含有数量不等的锰，在通 风不良场所如船舱、锅炉或密闭容器内施焊，长期吸入含锰的烟尘可发生锰中毒。 因此焊接机械手就在这样诞生了,它代替了工

2、人自动化的完成各种焊接任务，一方 面改善了工人劳动条件，另一方面，焊接质量稳定、提高劳动生产率提高 8。本 课题的目的和意义就是设计一台关节型自动焊接机器人来代替工人进行对人体有 害的焊接工作，从而改善工人的劳动条件，同时焊接质量也得到了保证，焊接生 产率得到大幅度提高。 2 2、国内外研究现状、国内外研究现状及研究背景及研究背景 2.12.1 机器人的发展历程机器人的发展历程 自从世界上第一台工业机器人 UNIMATE 于 1959 年在美国诞生以来，机器人的应用 和技术发展经历了三个阶段： 第一代是示教再现型机器人。这类机器 人操作简单，不具备外界信息的反馈能力， 难以适应工作环境的变化，

3、 在现代化工业生 产中的应用受到很大限制。 图图 1 1 世界第一台工业机器人世界第一台工业机器人 UNIMATEUNIMATE 第二代是具有感知能力的机器人。这类机器人对外界环境有一定的感知能力， 具备如听觉、视觉、触觉等功能，工作时借助传感器获得的信息，灵活调整工作 状态，保证在适应环境的情况下完成工作。 第三代是智能型机器人。这类机器人不但具有感觉能力，而且具有独立判断、 行动、记忆、推理和决策的能力，能适应外部对象、环境协调地工作，能完成更 加复杂的动作，还具备故障自我诊断及修复能力。 焊接机器人就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。 早期的 附件 B：开题报告 B2 焊

4、接机器人缺乏“柔性” ，焊接路径和焊接参数须根据实际作业条件预先设置，工 作时存在明显的缺点。随着计算机控制技术、人工智能技术以及网络控制技术的 发展，焊接机器人也由单一的单机示教再现型向以智能化为核心的多传感、智能 化的柔性加工单元（系统）方向发展 6。 2.2 2.2 机器人的研究背景机器人的研究背景 据不完全统计， 全世界在役的工业机器人中大约有一半的工业机器人用于各种 形式的焊接加工领域，焊接机器人应用中最普遍的主要有两种形式，即电焊和电 弧焊。我们所说的焊接机器人其实就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的 工业机器人。这些焊接机器人中有的是为某种焊接方式专门设计的，而大多数的 焊接机器人其实就是通用工业机器人装上某种焊接工具而构成的。 焊接机器人具有焊接质量稳定、改善工人劳动条件、提高劳动生产率等特点， 广泛应用于汽车、工程机械、通用机械、金属结构和兵器工业等行业。截止 2009 年，全世界在役工业机器人约为 120.4 万台，其中日本装备的工业机器人总量达 到了 60 万台以上，成为“机器人王国” ，其次是美国和德国；在亚洲，日本、韩 国和新加