[发明专利]一种焊接机器人正弦摆焊的启停抖动削弱方法

摘要

本发明公开了一种焊接机器人正弦摆焊的启停抖动削弱方法，包括以下步骤：根据焊缝轨迹和行进方向的规划求得焊接总时间；选取焊接机器人合理的启动时间和停止时间；确定焊接机器人正常过程中的正弦摆焊轨迹；焊接时间小于启动时间时，焊接机器人进行启动修正过程；焊接时间大于停止时间时，焊接机器人进行停止修正过程。焊接机器人启动修正过程和停止修正过程通过调节修正函数，调整焊接机器人正弦摆焊启停时刻的位移、速度、加速度，避免冲击抖动，减少对焊接机器人的机械损伤，大大提高焊接机器人的使用寿命。通过工程实践经验设定的固定的启停时间，计算方便，应用广泛，可以明显提高焊接机器人的启停抖动削弱效果。

主权项

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：/n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放向为摆动方向；/n步骤1.确定焊接机器人的正弦摆焊轨迹/n假定焊枪摆动方向正弦函数为s＝Asin(2πft)，其中，正弦摆幅A，正弦摆动频率f，焊接时间t；/n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：/n /n根据正弦曲线的特性，当t＝0时，/n /n步骤2.启动过程抖动削弱处理/n选取启动时间为摆动方向正弦周期的四分之一，即/n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/n /n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。/n当t＝0时，/n /n当t＝T_s时，/n /n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；/n焊接时间小于启动时间时，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；/n焊接时间大于启动时间，但还没有到达停止过程时，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；/n步骤3.停止过程抖动削弱处理/n选取停止时间为摆动方向正弦周期的四分之一，即/n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/n /n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。/n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。/n当t＝T_c时，/n /n其中，T_c为行进方向规划的总时间；/n当t＝T_c-T_e时，/n /n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；/n焊接时间大于停止时间时，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。/n