【工业机器人在五星脚焊接加工中的轨迹规划】
在焊接领域，工业机器人被广泛应用于提高生产效率和产品质量。本文主要探讨了工业机器人在五星脚焊接加工中的轨迹规划问题，旨在优化焊接过程，确保焊枪的精确运动和焊缝的美观稳定。
五星脚作为旋转椅的重要组成部分，因其灵活性和舒适性而受到广泛应用。传统的制造工艺，如钢板锻压，成本高昂，设备灵活性不足，难以满足多样化的产品需求。因此，采用钢管焊接的方式成为更经济有效的选择。然而，人工焊接方法难以保证焊接质量和焊缝的美观，且效率低下。
为解决这一问题，工业机器人被引入到焊接过程中。然而，五星脚的连接处是复杂的空间曲线，受重力影响，焊枪的位置和姿态需实时调整。简单的位姿插补轨迹规划无法满足这种动态变化的焊接工艺要求。已有文献虽提出了一些解决方案，如骑坐式结构焊接机器人，但它们往往只能适应单一产品，无法实现柔性生产。另一些文献则涉及复杂的轨迹规划方法，但计算复杂，实施难度大。
基于此，本研究构建了适用于管管相贯空间焊缝的几何模型，并通过计算焊缝轨迹参数，提出了快速的轨迹规划方法，以精确控制焊枪的姿态。这种方法简化了轨迹规划，降低了计算工作量，有助于实现焊接机器人的高效、精确运动，从而改善焊接质量。
焊接机器人模型的建立是关键。通常，机器人模型包括基坐标系、关节坐标系和工具坐标系。焊枪与工具坐标系共轴，其末端作为坐标原点。工件坐标系用于描述焊枪在工作空间中的相对位置。通过这些坐标系的转换，可以计算出焊枪在焊接过程中的精确运动轨迹。
轨迹规划过程中，研究了焊缝相贯的曲线方程，并开发了一种插补算法，确保焊枪运动的连续性和无停顿。实验结果显示，工业机器人的焊接过程流畅，实际运动轨迹与规划轨迹高度吻合，从而实现高质量的焊缝。
这项研究对工业机器人在五星脚焊接及类似零件加工中的应用提供了重要的理论支持和实践指导，对于提升焊接效率和焊缝质量具有显著价值。同时，也展示了深度学习和机器学习在机器人轨迹规划中的潜在应用，可能通过学习优化算法进一步提升轨迹规划的智能化水平。
关键词：五星脚焊接；工业机器人；轨迹规划；插补算法；深度学习；机器学习
中图分类号：TH16；TP242；TG409
文献标识码：A
文章编号：员园园员-3997（圆园18）04-0231-04
