HDPE膜焊接机器人热力机电耦合能域系统动力学全解建模

针对运营中垃圾填埋场高密度聚乙烯(high density polyethylene,HDPE)膜漏洞修补问题,提出一种将并联机构和热熔焊接加工结合起来的智能焊接机器人系统,围绕机、电、热多能域耦合系统动力学展开研究。利用键合图及旋量键合图理论分别构建了电机驱动子系统、末端热熔焊执行子系统及并联机构机械本体动力学模型,得到机电热多能域系统全解动力学模型。对于给定焊缝实际执行轨迹,通过MATLAB软件状态方程求解、ADAMS软件模型动力学仿真及20-sim键合图仿真综合进行分析验证,验证了该机器人多能域系统动力学全解模型合理性,为其后续动力学参数辨识以及动力学控制研究奠定基础。