多机器人扫描-打印式线弧增材制造
机器人学
2025-02-10 v2
摘要
机器人线弧增材制造（WAAM）是一种金属增材制造技术，能够实现灵活的3D打印，同时确保近净形最终零件的高质量。然而，WAAM也存在几何不准问题，尤其是对于低熔点金属如铝合金而言。本文提出了一种用于WAAM过程监控和控制的多机器人框架。我们考虑了三机器人配置：一个6自由度焊接机器人、一个2自由度棘轮平台以及一台搭载 wrist 级激光线扫描器的6自由度感知机器人，用于测量印刷部件的高度轮廓。焊接参数（包括线料供给速率）基于所用材料保持恒定，因此控制输入为机器人路径速度。测量输出为部件高度轮廓。规划阶段将目标形状分解为高度均匀的切片。在运行时，感知机器人扫描每个印刷层，并根据与所需轮廓的偏差调整下一层的机器人路径速度。调整基于已识别的模型，该模型关联路径速度与高度变化。控制架构协调所有机器人和传感器之间的同步运动和数据获取。使用三个机器人WAAM测试平台，我们在平坦墙面和更复杂的涡轮叶片形状上，证明了闭环扫描-打印方法相对于当前开环结果的显著改进。
引用
@article{arxiv.2411.15915,
title = {Multi-Robot Scan-n-Print for Wire Arc Additive Manufacturing},
author = {Chen-Lung Lu and Honglu He and Jinhan Ren and Joni Dhar and Glenn Saunders and Agung Julius and Johnson Samuel and John T. Wen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.15915},
year = {2025}
}