焊網機器人系統設計及其智能控制研究

本文以青島科技局“智能鋼筋焊網設備的研制及其產業化”發展計劃項目為背景，主要介紹了參考進口設備流程，自行設計的焊網機器人系統(鋼筋焊網焊接生產線)，提出了智能焊網機器人的設計思想及控制方案。焊網機器人系統中設計開發了采用電阻焊工藝的可移動單焊頭焊網機器人，擺脫了以往電阻焊需要專用供電設備和使用場所的條件限制。整個生產線控制系統采用PC技術形成兩級控制并具有網絡化功能。系統設計依照機電一體化的思想，力求使得整個系統柔性化、產業化，而設計多用、產業化智能機器人是達到這一目的的必由之路。將迭代控制與神經網絡相結合，提出一種基于神經網絡模型辨識的迭代學習智能控制方法。迭代學習控制ILC(IterativeLearningControl)算法執行簡單，不需要準確的動力學模型；另外，神經網絡具有對任意非線性映射的理想逼近能力，能學習和適應未知不確定系統的動態特性，使系統具有更強的適應性和魯棒性并消除不確定性和外部干擾的影響。為了提高系統的實時性和初始魯棒性，在控制器設計中還引入了反饋控制。在MATLAB環境下的仿真結果表明該方法對未知外部干擾的機器人系統是十分有效的，可以實現機器人在不確定擾動的情況下運動的高精度控制。