为减小焊接机器人龙门架结构质量,提高焊接机器人动态响应能力,提出了一种基于多目标遗传算法(MOGA)的焊接机器人龙门架结构优化方法。通过构建焊接机器人龙门架结构Kriging近似模型,以龙门架结构质量为优化目标,龙门架横梁板材厚度、立柱板材厚度、底座板厚度为约束条件,采用MOGA算法对目标函数进行求解,得出焊接机器人龙门架结构的最优参数。仿真结果表明,采用Kriging近似模型优化的焊接机器人龙门架结构在满足静态特性和动态特性要求的情况下,龙门架结构质量较优化前减小了45.88%,为111.23 kg,所提方法具有良好的优化效果。

为提高焊接机器人的工作效率,提出一种基于高斯变异蝗虫优化算法(GMGOA)的焊接机器人路径规划新方法。GMGOA在蝗虫优化算法(GOA)的基础上,引入了高斯变异操作,有效地减少了劣质解的个数,实现了算法跳出局部最优能力的增强。3个典型旅行商问题(TSP)算例的测试结果表明,GMGOA性能比GOA有了很大程度的提升;焊接机器人路径规划实例结果表明,GMGOA在焊接机器人路径规划中是有效可行的,获较其他几种方法获得的焊接路径更短、计算稳定性更强。

为了进一步明确焊接机器人工作过程中的运行状态,根据D-H法建立了焊接机器人的运动学数学模型,并利用Matlab软件建立了机械臂模型,采用蒙特卡罗法分析了机器人的工作空间,求解出焊接机器人的工作空间云图。然后根据实际工况,利用ADAMS软件对焊接机器人的两个连续点焊工艺动作进行虚拟仿真。结果表明焊接机器人除启动过程中的瞬间加速度有突变外,其余运动过程平稳顺滑、振动较小,满足使用要求。对焊接机器人的工作空间运动特性仿真分析有利于后续的进一步优化研究。

研究了SolidWorks环境下弧焊机器人的虚拟示教技术。利用SotidWorks对焊接机器人实体建模，应用Visual C＋＋开发了弧焊机器人虚拟示教系统韵主要模块和基本框架。该系统能够为用户提供具有良好临场感的三维虚拟环境，有利于弧焊机器人在生产实际中的应用和推广。

斗杆作为挖掘装载机挖掘部分的关键零部件,其与挖臂、挖斗以及液压缸等相连,属于长臂类零件,结构特点是铰接孔多,且铰接孔间有一定的同轴度和平行度要求。其加工工艺直接影响产品的生产效率和产品质量。本文从点焊工装和镗工装的设计、以及焊接机器人的使用等方面介绍一种先进的斗杆加工工艺。

研究了2 mm厚铝合金薄板脉冲钨极惰性气体保护焊(GTAW)焊接过程中的熔池前端焊缝特征,设计了相应的焊缝边缘获取方法,基于此提出了一种实时焊缝跟踪方法,并设计了模糊PID控制器.结果表明将提出的实时焊缝跟踪技术分别在平板对接直缝试件、法兰环缝试件上进行试验,跟踪精度分别可以控制在±0.3 mm和±0.35 mm之内.

针对焊接机器人实际工作中各部件所受力的时变性,采用ADAMS软件建立焊接机器人虚拟样机模型,进行仿真分析得到焊接机器人腕部、小臂、肘部、大臂等的危险姿态,并在此基础上分析得到各部件在危险姿态下所受力及力矩的情况,为后续焊接机器人有限元分析奠定了基础。

随着科学技术的不断发展,传统手工焊接技术已然满足不了现代高技术产品制造的效率和质量的要求,焊接自动化生产的趋势十分明显。文中从焊接机器人用弧焊电源、焊缝跟踪技术、多台焊接机器人和外围设备的协调控制技术及仿真技术等4个方面分析了焊接机器人技术的研究现状,并从虚拟现实、焊接机器人控制系统及多传感器信息智能融和技术探讨了焊接机器人技术的发展趋势。

油箱是叉车车架的关键部位,它是采用钢板组焊成的箱型结构件,其焊接质量对叉车的可靠性及安全性有较大的影响。文中介绍了采用焊接机器人对叉车油箱施焊的研究及应用。

对焊接机器人进行能量和动力学分析，以探索能量消耗与参数之间的定量关系。建立了简化的能量损耗数学模型，并运用数学方法对该模型进行分析。结合生产案例，运用正交试验法确定最优参数，并应用ROBOGUlDE软件对机器人的焊接过程进行仿真。结果表明，采用正交试验法确定的焊接参数，可以使机器人节省16％的耗电量，并使功率、力矩及速度曲线平滑。该优化方法方便快捷，适用于工业生产领域里焊接机器人的能量优化。