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管道自动焊机手臂

作者:前山管道发布时间:2018-07-30 14:56管道坡口机管道自动焊机联系电话:18916787603

 

    1) 对管道自动焊机机械臂,己知各关节角矢量 g(f)=[gl(t) ,g2(t) ,...... gn(i)] ',其中 n 为自由度。求末端操作器相对于参考坐标系的位置和姿态,称之为运动学正问题。在管道自动焊机示教过程中。管道自动焊机控制器即逐点进行运动学正问题运算。
    2) 对给定机械臂,已知末端操作器在参考坐标系中的期望位置和姿态,求各关节矢量,称之为运动学逆问题。在管道自动焊机再现过程中,管道自动焊机控制器即逐点进行运动学逆问题运算,将角矢量分解到机械臂各关节。 
    运动学正问题的运算都采用 D-H 法,这种方法采用 4X4 齐次变换矩阵来描述两个相邻刚体杆件的空间关系,把正问题简化为寻求等价的 4X4 齐次变换矩阵。逆问题的运算可用几种方法求解,最常用的是矩阵代数、迭代或几何方法 ob 在此不作具体介绍,可参考文献 [1]。 
    对于高速、高精度管道自动焊机,还必须建立动力学模型, 由于目前通用的工业管道自动焊机 ( 包括焊接管道自动焊机 ) 最大的运动速度都在 3m / s 内,精度都不高于 O.1mm ,所以都只做简单的动力学控制,动力学的计算方法可参考文献正 [1 ~ 3] 。
    (3) 管道自动焊机轨迹规划 管道自动焊机机械手端部从起点 ( 包括,位置和姿态 ) 到终点的运动轨迹空间曲线叫路径,轨迹规划的任务是用一种函数来“内插”或“逼近”给定的路径,并沿时间轴产生一系列“控制设定点”,用于控制机械手运动。 
目前常用的轨迹规划方法有关节变量空间关节插值法和笛卡尔空间规划两种方法。具体算法可参考文献 [1 ,4] 。
    (4) 管道自动焊机机械手的控制 当一台管道自动焊机机械手的动态运动方程已给定。它的控制目的就是按预定性能要求保持机械手的动态响应。但是由于管道自动焊机机械手的惯性力、耦合反应力和重力负载都随运动空间的变化而变化,因此要对它进行高精度乙斗高速、高动态晶质的控制是相当复杂而困难的,现在正在为此研究和发展许多新的控制方法。 
目前工业管道自动焊机上采用的控制方法是把机械手上每一个关节都当作一个单独的伺服机构,即把一个非线性的、关节间耦合的变负载系统,简化为线性的非耦合单独系统。每个关节都有两个伺服环,机械手伺服控制系统见图 2 外环提供位置误差信号,内环由模拟器件和补尝器 ( 具有衰减速度的微分反馈 ) 组成,两个伺服环的增益是固定不变的。因此基本上是一种比例积分微分控制方法 (PID 法 ) 。这种控制方法,只适用于目前速度、精度要求不高和负荷不大的管道自动焊机控制,对常规焊接管道自动焊机来说,已能满足要求 [1]
管道自动焊机

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