[發(fā)明專利]用于極限環(huán)境管道維修的宏-微機(jī)器人遙控焊接方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110023772.3
• 申請日: 2011-01-21
• 公開（公告）號: CN102151948A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海超;高洪明;杜愛國;陳洪堂;張廣軍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B23K9/12
• 分類號: B23K9/12;B23K9/10
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;張愛蓮

1.一種用于極限環(huán)境管道維修的宏-微機(jī)器人遙控焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過工具轉(zhuǎn)換接口(7)和氣動夾緊模塊完成宏機(jī)器人(8)與微機(jī)器人(9)的快速連接；

在宏機(jī)器人(8)與微機(jī)器人(9)之間加入六維力覺傳感器(6)，使宏-微的機(jī)器人遙操作具有主動柔順性；

對微機(jī)器人重力進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)時獲取實(shí)際接觸力信息，按照人機(jī)共享的管道裝配策略，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端環(huán)境中的管道抓取、裝配，通過弧壓傳感控制，使焊接過程中弧長保持一致，控制焊接質(zhì)量，對管道進(jìn)行焊接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，微機(jī)器人(9)具有3個自由度，可通過編程進(jìn)行控制，分別由三個步進(jìn)電機(jī)控制機(jī)器人的周向、橫向、徑向運(yùn)動；步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8°，驅(qū)動器提供2到200的細(xì)分?jǐn)?shù)，從而達(dá)到較高的控制精度；該微機(jī)器人重量輕、易抓取、操作靈活，功能上具備全自動化裝卸，焊接速度可調(diào)、焊接順序和焊接位置可控。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述管道裝配策略通過人機(jī)共享控制算法實(shí)現(xiàn)，人機(jī)共享控制技術(shù)包括自主控制系統(tǒng)、直接控制系統(tǒng)及直接控制和自主控制的融合算法，自主控制系統(tǒng)是基于六維力/力矩傳感器的自主控制系統(tǒng)，直接控制系統(tǒng)是基于手動操縱桿的直接控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)共享控制的融合算法是控制權(quán)分配算法；控制權(quán)分配算法是指根據(jù)力覺傳感器測量到的實(shí)際接觸力的大小和形式，由中央控制器做出決策，將控制權(quán)交給人進(jìn)行直接控制或交給機(jī)器人進(jìn)行自主調(diào)整。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述弧長控制系統(tǒng)包括一臺工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡和PC-6501D光隔離脈沖計(jì)數(shù)定時接口卡；利用數(shù)據(jù)采集卡實(shí)時采集電弧電壓，然后通過計(jì)算機(jī)VC++編程根據(jù)電弧電壓提供驅(qū)動器的信號，按照需要輸出一定頻率的脈沖信號CP，方向信號DIR以及使能信號EN，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的啟動、停止以及速度的控制，從而控制弧長。