[发明专利]一种焊接机器人正弦摆焊的启停抖动削弱方法

权利要求书

1.一种焊接机器人正弦摆焊的启停抖动削弱方法，其步骤如下：

定义焊接机器人的焊枪沿着焊缝方向前进的方向为行进方向，其摆动平面上的行进方向为摆动方向；

步骤1.确定焊接机器人的正弦摆焊轨迹

假定焊枪摆动方向正弦函数为s＝A sin(2πft)，其中，正弦摆幅A，正弦摆动频率f，焊接时间t；

根据位移、速度、加速度之间的关系，得到焊接机器人正弦摆焊的位移、速度、加速度公式：

根据正弦曲线的特性，当t＝0时，

步骤2.启动过程抖动削弱处理

选取启动时间为摆动方向正弦周期的四分之一，即

根据此特性，设计调节函数k_s(t)为时间的多项式，构造启动过程新的轨迹位移、速度、加速度公式为

设计调节函数k_s(t)在特定的启动时间T_s内从0到1，位移、速度、加速度均从0到接上正常的正弦轨迹；其中，k_s'(t)是k_s(t)的一阶导数；k_s”(t)是k_s(t)的二阶导数；

当t＝0时，

当t＝T_s时，

求得调节函数k_s(t)，由此，可求得新的位移、速度、加速度的公式；

当焊接时间t≤T_s时，摆动方向应用启动过程修正过的函数公式进行规划计算，实现焊接启动时抖动的削弱；

当焊接时间T_s＜t≤T_c-T_e时,摆动方向应用正常的正弦轨迹公式进行规划设计，使得焊接机器人关节运动光滑；其中，T_c为行进方向规划的总时间，T_e为规定的停止时间；

步骤3.停止过程抖动削弱处理

选取停止时间为摆动方向正弦周期的四分之一，即

根据此特性，设计调节函数k_e(t)为时间的多项式，构造停止过程新的轨迹位移、速度、加速度公式

其中，k_s'(t)是k_s(t)的一阶导数；k_s”(t)是k_s(t)的二阶导数；

设计调节函数k_e(t)在规定的停止时间T_e内从1到0，位移、速度、加速度均从正常的正弦轨迹到0；

当t＝T_c时，

其中，T_c为行进方向规划的总时间；

当t＝T_c-T_e时，

求得调节函数k_e(t)，由此，可求得新的位移、速度、加速度的公式；

当焊接时间T_c-T_e＜t≤T_c时，摆动方向应用停止过程修正过的函数公式进行规划计算，实现焊接停止时抖动的削弱。