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5自由度焊接机器人设计开题报告.doc

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5自由度焊接机器人设计开题报告.doc

1开题报告(2008届)5自由度焊接机器人总体及大臂与腰部设计学生姓名学号院系机电系专业机械设计制造及其自动化指导教师填写日期2一、本课题国内外状况,说明选题依据和意义焊接机器人是目前最大的工业机器人应用领域。由于汽车制造业对许多构件的焊接精度和速度等指标提出越来越高的要求,一般工人已难以胜任这一工作;此外,焊接时的火花及烟雾等,对人体造成危害,因此,焊接过程的完全自动化已成为重要的研究课题,其中,最为重要的就是要应用焊接机器人。随着近代模糊数学和神经网络的出现,以及PC机与焊接机器人的结合应用,有效解决了专用控制器计算负担重、实时性差等问题.还能够将具他领域如图像处理、声音识别、最优控制、人工智能等先进的研究成果应用到该系统的实时操作中。焊接过程中存在很多不确定的因素,是一个典型的时变非线性系统,难以建立精确的数学模型。因此,采用与模型无关的人工神经网络或模糊控制技术更为合适。我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等几个主要行业。汽车是焊接机器人的最大用户,也是最早用户。早在70年代末,上海电焊机厂与上海电动工具研究所,合作研制的直角坐标机械手,成功地应用于上海牌轿车底盘的焊接。“一汽”是我国最早引进焊接机器人的企业,1984起先后从KUKA公司引进了3台点焊机器人,用于当时“红旗牌”轿车的车身焊接和“解放牌”车身顶盖的焊接。1986年成功将焊接机器人应用于前围总成的焊接,并于1988年开发了机器人车身总焊线。80年代末和90年代初,德国大众公司分别与上海和一汽成立合资汽车厂生产轿车,虽然是国外的二手设备,但其焊接自动化程度与装备水平,让我们认识到了与国外的巨大差距。随后二汽在货车及轻型车项目中都引进了焊接机器人。可以说90年代以来的技术引进和生产设备、工艺装备的引进使我国的汽车制造水平由原来的作坊式生产提高到规模化生产,同时使国外焊接机器人大量进入中国。由于我国基础设施建设的高速发展带动了工程机械行业的繁荣,工程机械行业也成为较早引用焊接机器人的行业之一。近年来由于我国经济的高速发展,能源的大量需求,与能源相关的制造行业也都开始寻求自动化焊接技术,焊接机器人逐渐崭露头角。铁路机车行业由于我国货运、客运、城市地铁等需求量的不断增加,以及列车提速的需求,机器人的需求一直处于稳步增长态势。据2001年统计,3全国共有各类焊接机器人1040台,汽

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