０ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ引言
Ｍｏ ｔ ｏ ｍ ａ ｎ机 器 人 公 司 生 产 的 Ｈ Ｐ 一 ６机 器 人 是 一 种
使直线形焊 缝表 面与 机器 人 的腰 关节 （ 即 ｓ轴 ） 和大臂关节 三轴线 （ 即 轴 ） 处于 同一 水平 高度 ， 且机
器人初始位姿时 的铅垂对称面与直线形焊缝 中心线处
６自由度旋转 关节 通用 机器 人 ． 其 作 为技术 成熟 的第 二代通用型工业机器 人 ， 在 国 内外 汽车制 造和 机械加
ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ．Ｔｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂｌ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ｔ ｈｅ ｋ ｉ ｎ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｍａ ｉ ｎ ｂ ｏ ｄ ｙ ｏ ｆ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ａ ｎｄ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｈ ｏ ｍｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｏ ｕ ｓ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｒ ｅ ｅ ｎ ｄ ｔ ｏ ｏ ｌ ａ ： ｒ ｅ ｄ ｅ ｒ ｉ ｖ ｅ ｄ ｉｒ ｆ ｓ ｔ ｙ． Ｔ ｈ ｅ ｎ。 ｔ ｈｅ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ ｌ ｏ ｏ ｐ ｋ ｉ ｎ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ａ ｎ ｌｙ ａ ｚ ｅ ｄ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｋ ｉ ｎ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｍａ ｉ ｎ ｂｏ ｄ ｙ，ｔ ｈ ｕｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐａ ｃ ｅ ｐ ｏ ｓ ｅ ｏ ｆ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｅ ｎ ｄ ｉ ｓ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｒ ｏ ｕｇ ｈ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ａ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｇ ｉ ｖ ｅ ｎ ｉ ｆ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ， ｉ ｔ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄｅ ｌ ｆ ｏ ｒ ｓ ｕ ｂｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｔ ｗｅ ｌ ｄ ｓ ｅ ａ ｍ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｌ ａ ｎ；ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｋ ｉ ｎｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ ｄ ｅ ｅ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｗｅ ｌ ｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： Ｗ ｅ ｌ ｄｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ Ｒｏ ｂ ｏ ｔ ｐ ｏ ｓ ｅ Ｋｉ ｎｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ Ｃｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｈｏ ｍｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｏ ｕ ｓ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ
出机 器人本 体运 动 学逆解 ， 从 而得到 机器 人末端 空 间位姿 。最 后 ， 通 过试验 分析 ， 给 出 了机 器人 焊 接 系统整 体 运动 方程 。该 方程 为后
续的 焊缝轨 迹规 划提 供 可依 据 的数 学模 型 ， 也为 开展 更深 层次 的机 器人焊 接系 统智 能化研 究提 供 了可靠 的运动 学依据 。 关键 词 ：焊 接机 器人
摘
要 ：为 了研 究焊缝 轨迹 跟踪 的方 法 ， 以实验 室专 用 Ｈ Ｐ ． ６焊接机 器人 系统 为对象 ， 对 该机器 人焊 接系 统进行 了运 动学 分析 。通 过
建立 机器人 焊接 系 统坐标 系 ， 导 出机 器人本 体运 动 学方程 和焊 丝端 头工具 矢量 齐次 变换矩 阵。接 着 ， 分 析 了焊 接 系统 闭环 运 动学 ， 求
焊接机器人运动学分析
聂晓波 。 等
焊 接 机 器 人 运 动 学 分 析
Ｋ ｉ ｎ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｗ ｅｌ ｄｉ ｎ ｇ Ｒｏ ｂ ｏ ｔ
聂 晓 波 陈 丕 碑
（ 内蒙古 工业大 学矿 业学 院， 内蒙 古 呼和 浩特 ０ １ ０ ０ ５ １ ）
中 图分类 号 ：１ ４ ２
机器 人 位姿
运动 学分 析
坐标 系
齐 次变 换
文献标 志码 ：Ａ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｈ ｅ ｗｅ ｌ ｄ ｓ ｅ ａ ｍ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ， ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ Ｈ Ｐ 一 ６ ｗ ｅ ｌ ｄ ｓ ｅ ａ ｍ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｓ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ， ｋ ｉ ｎ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｉ ｓ