面向复杂型面的机器人堆焊轨迹规划研究

作     者：徐兴明 

作者单位：南京航空航天大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李成刚

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：快速成形 UG/OPEN GRIP 自适应切片 路径规划 仿真 机器人 

摘      要：RP(快速成形)技术是20世纪80年代末期兴起的一种集多种先进技术于一体的新型加工技术。机器人三维堆焊是当前正在兴起的新型快速成形技术之一,它将计算机辅助设计和机器人技术结合起来,进行堆焊操作,实现零件的直接成形。本文对机器人堆焊技术中的切片技术、路径规划、离线编程等技术进行了研究和开发。 论文首先对现有切片方式进行了探讨。针对基于STL切片方式存在的不足,选用了基于UG二次开发的自适应切片方式,有效解决了采用STL切片带来的数据冗余、无拓扑信息等缺陷以及采用固定层距所带来的模型细小特征容易被忽略的缺点。在成功将三维模型转化为二维平面轮廓后,通过对现有扫描方式优缺点的分析,提出针对不同特征实体采用不同扫描方式:对内外对称结构采用简单的内外环偏置扫描方式;对复杂结构先采用内外环偏置,然后分区域扫描的复合扫描方式,有效避免了零件成形质量不高、焊枪需要大量启停的缺陷。同时,还进行了离线编程设计,将生成的路径代码转换成了机器人可识别的机器代码。 进行了OpenGL建模和仿真实验,清晰直观的模拟出机器人在规定路径上的整个运动情况,仿真表明上述切片技术与路径规划技术的有效性。