2.3逮擬環境下弧焊機器人的運動學規劃
   
    2.3.1弧焊機器人路徑規劃
   
    焊接機器人路徑規劃即對于某一指定焊縫規劃出無碰撞的焊接機器人焊槍運動路徑，對于弧焊機器人而言，即無碰路徑規劃。主要包括焊槍位置和焊槍姿態兩個方面。在弧焊過程中，焊縫是焊槍位置的約束條件，避免碰撞是焊槍姿態最優化的約束條件，由此可以得出焊槍姿態最優化問題的數學模型:
   

    2.3.2弧焊機器人軌跡規劃
   
    焊接機器人軌跡規劃即焊接路徑轉換成焊接機器人各個關節的空間坐標，形成運動軌跡。其主要目標是使機器人避開關節極限和機器人退化區等運動限制，并保持機器人的靈活性與平穩性。本文中焊接機器人與變位機配合使用，將焊接機器人與變位機作為一個整體，認為是一個冗余度機器人系統，將軌跡規劃問題表示為多性能指標融合控制問題，包括焊槍姿態函數、避免奇異空間函數、焊槍運動平穩函數和避免關節超限函數。其多性能指標融合軌跡規劃的數學模型:
   

    焊接機器人路徑規劃根據焊接參數提出的工藝要求.規劃出無碰的焊槍位置和姿態。焊接機器人的軌跡規劃針對具體的機器人運動限制.實現路徑規劃提出的焊槍位姿要求。
   
    2.4弧焊機器人仿真示教
   
    SolidWorks的Animator插件可以設定運動機構零部件的關鍵點。所謂"關鍵點"( Key Frame )，就是零部件的某個特定狀態;當零部件的空間位置隨時間發生變化時，"關鍵點"就是零部件運動前后的兩個狀態。
   
    仿真示教時，首先粗定弧焊機器人的關鍵點，在Animator下設定的起始位置和終止位置后。如圖4(a),(b)，拖動時間滑桿設置運動時間，各零部件的運動類型(驅動和從動)由系統根據幾何約束自動設定;然后在Weld控制界面下，根據實際情況，對弧焊機器人的位姿參數進行調節，如圖4(c)，使滿足工藝條件;再進行模擬仿真，調整參數，排除運動過程中的奇異點和碰撞干涉點，如圖4(d)。整個過程是仿真示教、參數調節一再示教得到最優結果。
   

    在SolidWorks環境下，可以將焊接機器人各個構件的運動參數曲線輸出，以旋轉臺為例，圖5(a),(b)為旋轉臺在示教過程中的角度與速度變化曲線。
   

    3結論
   
    初步建立了弧焊機器人虛擬示教系統的SolidWorks三維實體建模、模型位姿調正、控制參數輸人輸出、焊接機器人仿真示教等四個模塊。給用戶提供具有良好臨場感的三維虛擬環境和友好的人機交互界面.有助于提高弧焊機器人的工作效率和自動化程度。