1. 研究目的与意义

在自动化的弧焊作业中经常需要机器人与变位机协同作业，协同作业的关键在于控制程序。通过机器人与变位机协同作业仿真，可求解冗余机器人系统的逆运动学问题，并以此规划和生成协同作业的路径程序。

该研究课题的意义是使得弧焊机器人在复杂路径下作业的离线编程变得更加容易、精确和快捷。

2. 国内外研究现状分析

焊接生产系统柔性化是焊接生产自动化的主要标志之一，其发展方向是以弧焊机器人为主体，配合多自由度变位机及相关的焊接传感控制设备、先进的弧焊电源，在计算机的综合控制下实现对空间焊缝的精确跟踪及焊接参数的在线调整，实现对熔池形状动态过程的智能控制。多自由度变位机的作用是，通过与弧焊机器人的协调运动使焊缝处于最佳焊接位置，从而保证焊接质量，清除焊接死角位置。弧焊机器人与数控变位机协同作业规划主要依靠离线编程来完成，需要按照作业要求建立机器人、变位机和焊接作业对象的CAD模型，运用机器人离线编程程序ROTSY，设计焊接协同作业的作业过程和设计焊接协同作业的控制程序。最后通过机器人作业仿真来修改和验证控制程序。[1]

3. 研究的基本内容与计划

需要研究的内容有：

一、机器人、变位机和作业对象的三维模型

二、规划焊接协同作业路径

4. 研究创新点

本论文特色与创新如下：

(1)马鞍形曲线焊缝实现了焊接自动化。[2]

(2)机构运动分析方法解决了弧焊机器人和变位机的耦合和解耦。[3]