[发明专利]一种基于焊接变形预测的轨迹规划的方法、装置及设备

权利要求书

1.一种基于焊接变形预测的轨迹规划的方法，其特征在于，所述方法包括：

对待焊件进行数值模拟，得到模拟的焊接变形量；

将所述模拟的焊接变形量和预先得到的实际的焊接变形量作对比，得到焊接变形前馈量；

基于得到的焊接变形前馈量，通过前馈补偿的方法加入变形量补偿值，得到焊接变形预测前馈的轨迹规划的结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对待焊件进行数值模拟，得到模拟的焊接变形量，包括：

对待焊件进行数值模拟，得到数值模拟总变形量，所述数值模拟总变形量即为模拟的焊接变形量；

所述数值模拟总变形量为数值模拟横向变形量和数值模拟纵向变形量的矢量和，所述数值模拟总变形量的计算公式为：

其中，表示数值模拟纵向固有变形量，表示数值模拟横向固有变形量，表示数值模拟总变形量，n表示路径点的个数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述纵向变形量的计算公式为：

其中，表示数值模拟纵向固有变形量，表示数值模拟沿焊缝方向纵向固有应变，h表示焊接接头的厚度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数值模拟横向变形量的计算公式为：

其中，表示数值模拟横向固有变形量，表示数值模拟垂直于焊缝的横向固有应变，h表示焊接接头的厚度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实际的焊接变形量即为通过焊接实验，得到的实验测量总变形量；

所述实验测量总变形量的计算公式为：

其中，v′_n表示实验测量总变形量，n表示路径点个数，表示实验测量纵向固有变形量，表示实验测量横向固有变形量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，计算所述实验测量纵向固有变形量，包括：

通过实验测量的焊件的宽度与实验测量的沿焊缝方向纵向固有应变进行乘积运算，得到实验测量纵向固有变形量。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接变形前馈量包括:焊接变形总前馈量和焊接变形节点前馈量；

计算所述焊接变形节点前馈量，包括：通过所述实验测量总变形量和所述数值模拟总变形量进行平方运算，得到所述焊接变形节点前馈量；

计算所述焊接变形总前馈量，包括：基于所述焊接变形节点前馈量，通过计算指定所述数值模拟次数和实验次数下的所述焊接变形节点前馈量的总和，得到所述焊接变形总前馈量。

8.根据权利要求1所述的方法，所述基于得到的焊接变形前馈量，通过前馈补偿的方法加入变形量补偿值，得到焊接变形预测前馈的轨迹规划的结果，包括：

基于所述焊接变形前馈量，对基础路径进行纠偏，得到目标路径点的位置偏移量，标定一系列等距间隔目标路径点的空间坐标，利用高次多项式插值的方式得到位移、速度、加速度光滑曲线，进行逆运动学求解得到各个关节运动角度变化量输入到机器人控制器中使机器人末端沿着前馈修正路径行进，得到焊接变形预测前馈的轨迹规划的结果。

9.一种基于焊接变形预测的轨迹规划的装置，其特征在于，所述装置包括：

数值模拟模块，用于对待焊件进行数值模拟，得到模拟的焊接变形量；

前馈量获取模块,用于将所述模拟的焊接变形量和预先得到的实际的焊接变形量作对比，得到焊接变形前馈量；

焊接变形轨迹预测模块，用于基于得到的焊接变形前馈量，通过前馈补偿的方法加入变形量补偿值，得到焊接变形预测前馈的轨迹规划的结果。

10.一种基于焊接变形预测的轨迹规划的设备，其特征在于，所述设备包括：

存储器，其上存储有可执行程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述可执行程序，以实现权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。