1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着自动化技术的快速发展和智能制造的兴起,工业机器人在制造业中扮演着越来越重要的角色。
作为工业机器人应用最为广泛的领域之一,弧焊机器人在提高焊接质量、效率和稳定性方面展现出巨大优势。
然而,传统的单机器人弧焊工作站存在着工作空间受限、效率难以提升等问题,难以满足日益增长的复杂焊接任务需求。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者对弧焊机器人工作站协同作业规划展开了广泛研究,并取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在弧焊机器人工作站协同作业方面取得了一定的进展,主要集中在以下几个方面:
任务分配方面:一些学者提出了基于任务复杂度、机器人负载能力等因素的任务分配方法,例如,文献[1]提出了一种基于改进遗传算法的多机器人协同焊接任务分配方法,有效解决了传统方法难以平衡效率和均衡性的问题。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将针对弧焊机器人工作站协同作业规划的关键技术问题展开深入研究,主要内容包括:
1.弧焊机器人工作站系统概述:分析弧焊机器人工作站系统的构成和工作原理,阐述协同作业的概念、特点及其优势。
2.协同作业任务规划:研究多机器人协同焊接的任务分解与分配方法,根据焊接任务的特征和机器人的性能差异,合理分配焊接任务,提高焊接效率。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的方法,逐步开展研究工作。
首先,进行文献调研,了解弧焊机器人工作站协同作业领域的研究现状,分析现有方法的优缺点,为后续研究奠定基础。
其次,建立弧焊机器人工作站的数学模型,包括机器人运动学模型、焊接工艺模型等,为后续的轨迹规划和仿真实验提供理论依据。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.提出一种基于多目标优化的弧焊机器人协同作业任务分配策略,综合考虑焊接效率、机器人负载均衡等因素,实现多机器人高效协同作业。
2.开发一种基于改进人工势场法的多机器人协同焊接轨迹规划算法,能够有效避免机器人之间的碰撞冲突,并优化机器人的运动轨迹,提高焊接效率和质量。
3.建立基于仿真平台的弧焊机器人工作站协同作业系统,对所提出的任务分配策略和轨迹规划方法进行仿真验证,为实际应用提供理论依据和技术支持。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.李涛,王硕,陶波,等.面向弧焊机器人的多机器人协同系统设计[J].电焊机,2022,52(03):115-120.
2.张辉,张建勋,王东署,等.双机器人协同弧焊工作站系统设计[J].机械设计与制造,2021(11):251-254.
3.王永强,王智超,刘振宇,等.面向大型结构件焊接的双机器人协同工作站设计与轨迹规划[J].机械设计与制造,2021(01):254-258.
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