无轨导全位置爬行式弧焊机器人系统

介绍了一种采用新型轮履复合式爬行机构的全位置爬行式弧焊机器人系统,详细地阐述了系统的组成和工作原理。该系统由爬行机构、焊接系统、视觉跟踪系统以及控制系统组成,是一种既无需轨道也无需导向的自动焊接系统。爬行机构具有负重能力强、运动灵活等特点,满足机器人在大型工件上全位置爬行焊接要求。通过大量试验对爬行机构进行了运动分析,建立了机器人运动模型。针对系统的复杂性设计了开关控制器,实现了爬行机构及十字滑块的协调控制,达到焊缝精确跟踪的目的。进行了焊接条件下的跟踪性能试验、全位置多层多道焊接试验,取得了满意的效果,实现了大型工件焊接过程自动化。

爬行式焊接机器人焊缝跟踪的协调控制

针对大型构件的自动焊接问题 ,采用由爬行小车和十字滑块组合而成的跟踪机构进行焊缝的跟踪 ,提出了协调控制的方法 ,并对爬行小车的控制进行了理论分析和大量的实验研究 ,焊接实验表明这种控制方案能够实现爬行机器人对焊缝的精确跟踪。

足式爬行机器人研究进展与发展趋势

足式爬行机器人对复杂地形环境有着高度的适应性,在灾害救援、军事侦察、星球探索等领域具有广阔的应用前景。自足式爬行机器人发展以来,解决腿部串并联机构的强耦合性问题实现复杂环境下的稳定运动控制,是该领域研究的重点和难点。按照仿生与否分两类综述近十年国内外研制的足式爬行机器人的结构与性能特点;从灵巧机械机构创新设计、稳定性标定技术、爬行步态规划与运动控制和机器人感知技术4个方面介绍足式爬行机器人研究的关键技术;针对足式爬行机器人的发展趋势给出了五点展望:运动机理仿生化、能量利用高效化、结构材料新型化、运动模式复合化、感知技术多模化。

基于FPGA的爬行式焊接机器人控制系统研究

大型结构的曲面焊缝轨迹是具有三维方向偏差的空间曲线,在焊接过程中焊件会产生焊接变形,传统的导轨式自动焊接设备无法准确地焊接曲面焊缝。设计开发了一套爬行式焊接机器人控制系统,以FPGA(现场可编程逻辑门阵列)作为硬件电路的主控芯片,通过RS232接收焊枪高度方向的激光传感器位置信号,并采用硬件描述语言(Verilog HDL)编写控制软件,通过定时采样插补实现了焊枪高度位置的自动调整,保证了CTWD(导电嘴到工件距离)的精确控制。焊枪横向位置可通过控制器上的按键进行手工微调,保证焊枪沿坡口中心运动,该控制器能保证焊接工艺稳定,焊接位置准确,焊缝成形质量好。

船舶复杂曲面爬行机器人自动焊接的关键技术研究

针对船舶船体复杂曲面的焊接存在曲率变化大、焊缝长和焊接姿态变化多等问题,本文设计了爬行式机器人自动焊接系统。通过旋转电弧V形坡口上坡和下坡焊等焊接试验对爬行式机器人自动焊接的关键技术进行研究。试验结果显示爬行式机器人可以实现船舶船体复杂曲面的自动焊接,并且能保证焊接质量、提高船舶焊接效率。结果表明爬行式机器人在船舶复杂曲面的自动焊接技术具有重要的研究与应用价值。

新型无轨导全位置自主爬行式弧焊机器人

展品简介：无轨导全位置自主爬行式弧焊机器人系由以上单位组织在潘际銮院士领导下，由清华大学和南昌大学一批专家为主研制成的。该产品由永磁轮履式爬行装置、传感器及认缝跟踪系统、焊接系统及总控系统组成。此设备主要应用大型构件的焊接，例如船体、贮器(球罐、直壁罐)、大型闸门、大直径管道及大型金属结构安装焊接。

DSP在机器人焊接中应用系统的开发

本文介绍了ADI公司生产的ADSP21160芯片的一种加载方法,即EPROM加载,同时介绍了这类芯片的应用开发流程,硬件的连接图,包括单片和多片两种情况,然后在该方法下采用单片ADSP21160利用其实时性、高速性的特点对机器人焊接过程中的图像进行处理,并进行了仿真,结果证明采用了ADSP21160进行图像处理的爬行式智能机器人焊接系统加快焊接进程,相应的也改善了焊接效果,这对减小焊接机器人的体积以及智能化、高集成化有很重要的意义,同时提高了焊接机器人的抗干扰性能。

熔滴—焊缝同步视觉焊接偏差测定方法

由于无轨爬行式焊接机器人运动方式自由灵活,导致存在超前监测误差的主动视觉传感方法焊缝跟踪精度不高。被动视觉传感方法无超前监测误差,但需采用昂贵的熔池相机,从而导致设备成本增加。针对以上问题,设计了一种由双摄像机组成的视觉采集系统,并提出一种熔滴—焊缝同步采集焊接偏差测定方法。首先,通过标定分别校正熔滴和焊缝图像,然后将熔滴、焊缝图像信息融合到同一图像坐标系中。进一步,采用凹点区域检测方法定位熔滴图像中的焊丝尖端,并采用最小二乘法拟合焊缝边缘直线。最后,利用焊丝尖端与焊缝边缘直线的位置关系,在已建立的焊接偏差量测定模型中计算出当前时刻焊接偏差量。实验结果表明,在实验室环境下,采用熔滴—焊缝同步视觉方法,焊接误差可以控制在0.2 mm以内,具有较高焊缝跟踪精度和重要应用前景。