针对机器人笛卡尔空间轨迹规划难度大且复杂的问题,提出了一种基于机器人操作系统ROS-I平台的机器人笛卡尔空间运动规划方法。文中以埃夫特机器人为研究对象,首先将机器人的三维模型转换成URDF文件,然后利用MoveIt!功能包创建弧焊机器人运动规划需要的配置和启动文件。通过插补算法完成了弧焊机器人直线轨迹和圆弧轨迹的构建并使用Descartes库完成了弧焊机器人笛卡尔空间运动规划仿真。最后在运动规划的基础上,通过机械动力学软件ADAMS获得了机器人焊枪末端的位移、速度和加速度曲线。仿真结果表明,ROS-I的Descartes库能够提高机器人笛卡尔运动规划的效率且具有较高的精度,为弧焊机器人在复杂环境中的轨迹规划提供了可供参考的方案。

以ABB弧焊机器人系统标定为研究对象,提出了焊枪工具标定的六点法和角接焊工件标定的三点法。六点法通过前4点以不同姿态接近空间固定参考点建立焊枪与机器人末端位置关系,后2点相对于初始位形做2次平移运动建立姿态约束关系。在工具标定的基础上,针对角接焊工件的特点,以水平放置的钢平面为基准,通过示教焊缝上两点及平面内另一点,建立了工件相对于机器人基坐标系的位姿关系。实验表明,算法可快速实现弧焊机器人系统的标定,符合工业现场的实际需求。