随着机械工程、电子学、控制工程以及人工智能等学科的不断发展,工业机器人(机械手)的应用范围不断的扩大。己从*初的搬运发展到喷涂、点焊等诸多领域。由于传统的手工焊接难以满足复杂的工况、精度以及质量的高要求,这就给点焊工业机器人带来了广阔的生存空间。点焊机器人广泛应用于汽车、轨道客车和航空等诸多领域。 

本研究以操作速度快、定位精度高著称的ABB-IRB-1400型工业点焊机器人为对象,研究在轨迹规划中的平顺性问题。首先,通过D-H方法建立机器人的数学模型,推导出机器人各个相邻关节坐标系之间的变换矩阵,应用MATLAB软件的矩阵运算功能,分别推导出机器人的正、逆运动学解。

其次,针对3次多项式规划的轨迹不能得到光滑的角加速度曲线的缺陷,提出应用5次多项式对逆解求出的各个关节角进行插值规划,得到了光滑的角加速度曲线,满足了轨迹平顺性的要求。*后,应用功能强大的三维实体模型软件CATIA建立机器人几何模型,通过CATIA与ADAMS之间的专业接口软件SimDesigner为机器人添加约束(旋转副),并且导入ADAMS中。在ADAMS中对机器人进行仿真,测量得到了连续、光滑的角位移、角速度和角加速度曲线,得到了平顺的轨迹曲线。 由仿真曲线可以看出,整个运动过程比较平稳,没有剧烈的的抖动和振动现象发生。提高了整个机器人系统的稳定性,有效的避免了共振现象的发生,延长了机器人的工作寿命。本研究为点焊机器人实现平顺轨迹规划提供了一种有效、可行的方法。

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