赵言正，刘积昊，管恩广，李培兴

（1.上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240; 2.上海工程技术大学机械与汽车工程学院，上海 201620）

0 引 言

焊接机器人是一款专门为弧焊应用而设计的机器人[1]。一般来说，该机器人具有六个自由度，采用交流伺服驱动技术，高刚性和高精度的RV减速机和谐波减速器，具有良好的高速动态响应性和低速稳定性，从而减少焊接作业中的手工操作并提高效率[2-4]。焊接机器人在工作过程中会产生振动，为研究其振动机理，期待通过机械臂振动与模态分析，对焊接机器人使用过程中的振动给出合理解释，并集合现有机械结构分析对机械臂再设计给出指导意见。

目前，研究机器人手臂的模态特性主要有两种方法。第一种为有限元分析方法[5-6]，其通过在有限元软件中通过划分网格、设置相关约束等计算出相应的模态参数。如王宇钢[7]等人采用有限元软件workbench对发动机油底壳进行模态分析。第二种为试验模态分析方法[8]，通过在机械臂的某一位置上施加力的作用（激励），测出力和响应的数据，经过数据处理后得到频响函数曲线，通过参数识别方法拟合频响函数曲线后识别出磨床的模态参数。如叶枝全等人[9]对水平轴风力机的桨叶进行了实验模态研究，得到桨叶的模态参数。但很少有学者基于焊接机器人采用实验的方法获得各个关键零部件的模态。文章主要对焊接机器人进行了模态测试分析，基于最小二乘复频域法得到了各机械臂的模态参数，通过MAC矩阵衡量发现模态测试的结果置信度较高。……