彭灿灿 ，李钰桢 ，岳海瑞 ，杨锦辉 ，朱晓军 ，薛家祥

（1.华南理工大学机械与汽车工程学院，广东 广州 510640；2.中国能源建设集团 广东火电工程总公司，广东 广州 510735）

0 前言

在工业高速发展的今天，为了提高焊接效率、改善焊接质量，焊接机器人获得了广泛的运用。复杂焊缝的焊接往往要求机器人有更高的自由度。但同时，自由度越高，对于机器人的控制就越难。对高自由度机器人实现精确控制的研究显得尤为有必要。本研究通过Pro/E建立了具有六自由度的焊接机器人的三维模型，运用MATLAB对机器人进行运动仿真控制，能够实现机器人按精确的指定焊接路线进行焊接，实现了对复杂焊缝焊接的需要[1-3]。

1 焊接机器人参数化建模

研究对象是PUMA系列焊接机器人，外形如图1所示。该系列机器人为六自由度机器人，可以到达允许空间范围内的任何区域。

Pro/E软件系统是美国参数化技术公司PTC的优秀产品，它提供了集成产品的三维模型设计、加工、分析及绘图等功能的完整的CAD/CAE/CAM解决方案。首先是运用Pro/E对机器人进行参数化建模。通过参数化建模，用户可以调用PTC公司的开放的功能函数，结合Visual Studio 2005进行二次开发，实现对模型参数的快捷调整。

图1 PUMA机器人

1.1 Pro/E中建立机器人的三维模型

根据PUMA机器人的实际尺寸，在Pro/E中建立各机器人各关节模型，并完成装配，图2为在Pro/E下装配好的机器人的三维模型。

图2 Pro/E下建立的机器人的三维模型

1.2 对机器人模型进行二次开发

设定机器人主要关节的可变参数，如图3所示。……