1. 本选题研究的目的及意义

焊接作为工业生产中重要的加工手段，其自动化水平直接关系到产品质量、生产效率以及生产成本。

传统的焊接方式存在着劳动强度大、生产效率低、焊接质量不稳定等问题，已经难以满足现代制造业对高质量、高效率焊接的要求。

关节臂式焊接机器人作为一种柔性自动化设备，具有灵活度高、工作空间大、可重复编程等优点，能够有效克服传统焊接方式的不足，提高焊接质量和效率，降低生产成本，因此在汽车制造、航空航天、船舶制造等领域得到了越来越广泛的应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着机器人技术的快速发展和工业4.0时代的到来，关节臂式焊接机器人在焊接领域的应用越来越广泛，对其建模与性能分析的研究也取得了丰硕的成果。

1. 国内研究现状

国内学者在关节臂式焊接机器人的运动学、动力学、轨迹规划和控制等方面进行了深入研究，取得了一系列成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以某型号关节臂式焊接机器人为研究对象，对其进行建模和性能分析，主要研究内容包括：
1.机器人结构分析与建模：分析关节臂式焊接机器人的结构组成和工作原理，建立机器人的三维模型，并进行运动学分析，推导出机器人末端位姿与关节变量之间的关系。

2.机器人动力学建模与仿真：基于拉格朗日方程建立机器人的动力学模型，分析机器人在运动过程中的受力情况，并利用仿真软件进行运动仿真，验证模型的正确性。

3.焊接轨迹规划与仿真：根据焊接任务需求，研究基于示教编程或离线编程的焊接轨迹规划方法，并进行轨迹仿真，优化轨迹参数，确保焊接过程平稳、高效。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的研究方法，逐步展开如下步骤：
1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解关节臂式焊接机器人的研究现状、发展趋势以及关键技术，为本研究奠定理论基础。

2.机器人建模阶段：分析关节臂式焊接机器人的结构和运动特性，利用d-h参数法建立机器人的运动学模型，并基于拉格朗日方程建立机器人的动力学模型。

3.仿真分析阶段：利用matlab、adams等仿真软件对机器人进行运动学和动力学仿真，验证模型的正确性，并分析机器人的运动特性和动态性能。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.针对关节臂式焊接机器人的特点，提出一种基于改进型d-h参数法的运动学建模方法，简化建模过程，提高模型精度。

2.结合焊接任务需求，研究基于机器学习的焊接轨迹规划方法，实现焊接轨迹的自动生成和优化，提高焊接效率和质量。

3.建立焊接机器人性能评估体系，对机器人的焊接精度、重复定位精度、动态响应等性能指标进行综合评估，为机器人的优化设计和性能提升提供参考。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 孙立宁, 刘金存, 曲东升, 等. 工业机器人技术发展趋势及应用展望[j]. 机器人, 2020, 42(01): 1-14.

2. 赵杰, 朱华. 工业机器人发展现状与趋势[j]. 自动化博览, 2019, 36(06): 38-44.

3. 蔡鹤皋. 机器人将创造人类美好未来[j]. 机器人产业, 2019(01): 14-17.