无轨导全位置爬行式弧焊机器人系统与关键技术

本文主要探讨了一种创新的无轨爬行式弧焊机器人系统，它采用了轮履复合式爬行机构，旨在解决大型工件全位置焊接的自动化难题。这种机器人系统由四个关键组件构成：爬行机构、焊接系统、视觉跟踪系统以及控制系统。 爬行机构是系统的核心部分，其设计着重于负重能力和运动灵活性，使其能够承载机器人在大型工件表面进行全方位的移动焊接。通过深入的运动分析和试验，研究人员建立了机器人运动模型，确保了机器人在复杂环境中能够稳定且高效地移动。 控制系统设计巧妙，特别针对系统的复杂性，采用开关控制器实现了爬行机构与十字滑块的协同控制，确保焊枪能够精确追踪焊缝，即使在焊接过程中面对焊缝变形和工件不一致性的问题也能应对自如。这种控制系统提升了机器人的智能化水平，减轻了人工示教的工作负担。 视觉跟踪系统是另一个关键技术，它负责实时监测焊缝的位置并提供反馈，使得机器人能够根据焊缝的动态变化进行精准调整，实现了焊缝的实时跟踪。在实际应用中，系统进行了焊接条件下的跟踪性能试验和全位置多层多道焊接试验，结果表明机器人在大型工件焊接过程中表现出良好的适应性和稳定性，显著提高了非结构化生产环境中的焊接自动化水平。 本文介绍的无轨爬行式弧焊机器人系统填补了现有弧焊机器人在大型工件焊接上的不足，不仅扩大了工作范围，还提高了焊接过程的智能化和灵活性，对于推动结构化与非结构化生产环境下的焊接工艺升级具有重要意义。同时，这项技术也为其他领域的移动机器人设计提供了新的思路和参考。