王 姣，张文君

(武汉理工大学机电工程学院，湖北 武汉 430070)

焊接机械手在高质、高效的焊接生产中，发挥了极其重要的作用，它将操作人员从繁重、单调、重复的体力劳动中解放出来。这不仅大大提高了生产效率，同时也极大地提高了产品的加工精度和产品质量。

由于机械手是多自由度、多连杆空间机构，其运动学问题十分复杂，计算工作量大。借助目前应用比较广泛的虚拟样机技术软件ADAMS对五自由度焊接机械手进行分析可以大大减少工作量[1]。机械手的各运动学性能通过仿真动画和数据图表可以直观地展现出来，较好地解决了机械手研发过程中出现的问题。

1 作业要求

珍珠岩夹心板因其质轻、耐火和节能环保等优点，正逐步取代传统的墙体材料成为市场的主流[2]。在传统生产过程中，钢丝网架的焊接作业由人来完成，为提高生产效率和自动化水平，笔者设计了钢丝网架焊接机械手。焊接机械手的焊接作业定义在空间直角坐标系中，焊枪的自转对作业没有意义，描述焊枪的位置需要3个独立参数x、y、z，而确定焊枪的姿态则需两个独立参数。因此，用机械手实现焊枪的位置至少需要5个自由度。腰部、肩部、肘部的3个自由度实现焊枪的位置，手腕的两个自由度实现焊枪的姿态[3]。焊接作业要求焊钳在各焊点处精确地定位，而对如何从某焊点运动到另一焊点没有限制。根据各焊点在空间直角坐标系中的位姿求得相应的关节转角后，可在关节空间规划点到点的运动。……