智能微交通中桁架式機器人的設(shè)計與應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-08-19 11:21
智能工廠是當(dāng)今時代科技力量的重要體現(xiàn),其中的物料運輸可以實現(xiàn)從原料入庫到產(chǎn)品出庫的整體流水化作業(yè),它是當(dāng)前社會工業(yè)發(fā)展的研究重點所在。智能工廠中的物料調(diào)度可以視為智能微交通,而桁架式機器人是智能微交通中重要的一環(huán),它結(jié)合了自動控制技術(shù)和芯片技術(shù)等先進技術(shù),針對于智能微交通中的桁架式機器人設(shè)計,論文主要從以下幾個方面展開研究。論文首先對桁架式機器人進行了介紹,闡述了課題研究的背景和意義,并對于智能工廠和智能微交通的國內(nèi)外發(fā)展情況和工業(yè)機器人技術(shù)進行了描述分析和對比。對本課題中桁架式機器人進行了整體設(shè)計,介紹了桁架式機器人的空間結(jié)構(gòu),選擇空間直角坐標型桁架式設(shè)計來完成桁架式機器人的空間運動;對整個桁架式機器人的運動部件進行了比較和選擇,分析了桁架式機器人中應(yīng)用較多的幾種不同類型的末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)和特點,介紹了桁架式機器人的安全防護方法和潤滑措施。分析和選擇桁架式機器人的控制模塊,通過使用交流伺服電機作為桁架式機器人的運動執(zhí)行系統(tǒng),選擇使用嵌入式芯片作為整個桁架式機器人的控制核心,從而實現(xiàn)對整體的運動、警報和信息交互的控制。設(shè)計了與上位機傳遞運行參數(shù)和命令的人機交互界面。針對于智能工廠中經(jīng)常用...
【文章來源】:長沙理工大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
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?碩士學(xué)位論文???k.??ji?ll.?A?i-\?I??.“L??圖2.1與某公司合作研制的桁架式機器人??如圖2.1所示為所設(shè)計的桁架式機器人,圖中桁架式機器人包含了承載部件、運動??部件以及末端執(zhí)行器和控制系統(tǒng)。由立柱、橫梁組成了承載部件,滑板和豎桿是主要??運動部件,末端執(zhí)行器負責(zé)對于目標部件夾持和翻轉(zhuǎn),控制系統(tǒng)負責(zé)桁架式機器人運??動軌跡的控制、指令傳輸和反饋以及整個桁架式機器人的電源供給。同步于空間直角??坐標,X軸定義為滑板在水平軸上的左右運動,左側(cè)的移動定義為負方向,右側(cè)的移??動定義為正方向;豎桿與滑板相切形成的前后運動定義為Y軸,向前運動定義為正方??向,向后運動定為負方向。末端執(zhí)行器在豎桿上向上運動為Z軸的正方向,向下運動??為Z軸的負方向。這樣的設(shè)計幫助實現(xiàn)桁架式機器人的運動方位和軌跡。??如圖2.2為桁架式機器人在空間中的模擬圖,如果需要控制物體運動到某一點,則??需要通過控制器調(diào)度桁架式機器人X軸(滑板)、Y軸(豎桿)和末端執(zhí)行器(Z軸)??的運動,使三個坐標軸分別到達確定的位置,則可以實現(xiàn)桁架式機器人空間中位置自??由的實現(xiàn)。如果需要模擬某條軌跡,只需同時控制三個運動軸按照不同的速度和加速??度運動,便可以實現(xiàn)。??10??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于柔性直角坐標機器人的火箭連接器自動對接過程分析及試驗[J]. 李泳嶧,吳新躍,翟旺,白文龍,李道平. 導(dǎo)彈與航天運載技術(shù). 2019(01)
[2]改進A*算法在機器人室內(nèi)路徑規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 陳若男,文聰聰,彭玲,尤承增. 計算機應(yīng)用. 2019(04)
[3]多啟發(fā)因素改進蟻群算法的路徑規(guī)劃[J]. 李理,李鴻,單寧波. 計算機工程與應(yīng)用. 2019(05)
[4]桁架機器人關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J]. 于美森,杜銀明. 中國設(shè)備工程. 2018(18)
[5]基于多傳感器的機器人遙操作人機交互系統(tǒng)[J]. 易潤澤,李會軍,宋愛國. 測控技術(shù). 2018(09)
[6]交流伺服系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制的仿真研究[J]. 王琳,仲崇權(quán). 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2019(08)
[7]基于ARM的嵌入式包裝搬運機器人控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 孫玥,魏欣. 包裝工程. 2017(23)
[8]基于ARM-Linux的爬壁機器人控制器研究[J]. 賈云輝,張志宏,何宏. 電子測量與儀器學(xué)報. 2017(09)
[9]全球工業(yè)機器人發(fā)展史簡評[J]. 陳啟愉,吳智恒. 機械制造. 2017(07)
[10]基于運動控制卡的桁架機器人控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 曹斌,董伯麟,柯振輝. 制造技術(shù)與機床. 2017(03)
博士論文
[1]工業(yè)機械臂交流伺服控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 梁學(xué)修.中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院 2017
碩士論文
[1]六自由度搬運機器人運動軌跡規(guī)劃及仿真分析[D]. 南永博.陜西理工大學(xué) 2018
[2]六自由度機械臂避障路徑規(guī)劃研究[D]. 王兆光.西南交通大學(xué) 2018
[3]面向分氣管焊接的桁架機器人軌跡控制研究與系統(tǒng)開發(fā)[D]. 李睿敏.廈門大學(xué) 2017
[4]智能工廠MES關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 羅鳳.西南科技大學(xué) 2017
[5]直角坐標搬運機器人設(shè)計與性能分析[D]. 徐振偉.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[6]工業(yè)4.0時代標準化在制造業(yè)中的應(yīng)用研究[D]. 趙五州.華北電力大學(xué) 2017
[7]基于改進RRT*算法的移動機器人運動規(guī)劃與仿真[D]. 潘思宇.安徽工業(yè)大學(xué) 2017
[8]基于STM32的交流永磁同步伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 楊子毛.西安建筑科技大學(xué) 2016
[9]自由漂浮空間機器人路徑規(guī)劃研究[D]. 王丹.吉林大學(xué) 2015
[10]桁架式機床上下料機器人分析與改進設(shè)計[D]. 亞曉丹.東北大學(xué) 2014
本文編號:3351315
【文章來源】:長沙理工大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?IFR統(tǒng)計2018年全世界各國機器人密度統(tǒng)計??
?碩士學(xué)位論文???k.??ji?ll.?A?i-\?I??.“L??圖2.1與某公司合作研制的桁架式機器人??如圖2.1所示為所設(shè)計的桁架式機器人,圖中桁架式機器人包含了承載部件、運動??部件以及末端執(zhí)行器和控制系統(tǒng)。由立柱、橫梁組成了承載部件,滑板和豎桿是主要??運動部件,末端執(zhí)行器負責(zé)對于目標部件夾持和翻轉(zhuǎn),控制系統(tǒng)負責(zé)桁架式機器人運??動軌跡的控制、指令傳輸和反饋以及整個桁架式機器人的電源供給。同步于空間直角??坐標,X軸定義為滑板在水平軸上的左右運動,左側(cè)的移動定義為負方向,右側(cè)的移??動定義為正方向;豎桿與滑板相切形成的前后運動定義為Y軸,向前運動定義為正方??向,向后運動定為負方向。末端執(zhí)行器在豎桿上向上運動為Z軸的正方向,向下運動??為Z軸的負方向。這樣的設(shè)計幫助實現(xiàn)桁架式機器人的運動方位和軌跡。??如圖2.2為桁架式機器人在空間中的模擬圖,如果需要控制物體運動到某一點,則??需要通過控制器調(diào)度桁架式機器人X軸(滑板)、Y軸(豎桿)和末端執(zhí)行器(Z軸)??的運動,使三個坐標軸分別到達確定的位置,則可以實現(xiàn)桁架式機器人空間中位置自??由的實現(xiàn)。如果需要模擬某條軌跡,只需同時控制三個運動軸按照不同的速度和加速??度運動,便可以實現(xiàn)。??10??
?碩士學(xué)位論文???^:r;??i??圖2.?3桁架式機器人承載結(jié)構(gòu)圖和CAD示意圖??2.2.2固定結(jié)構(gòu)??如圖2.4所示,底部通過固定螺栓與地面進行固定,可以方便拆卸和運輸,固定力??度大,可以保證桁架式機器人承載更重的物體,同時也保證桁架式機器人的穩(wěn)定性和??受力的全面性。整個桁架連接采用螺絲固定和焊接連接,保證了用料和桁架穩(wěn)定。桁??架式機器人的整體固定可以實現(xiàn)對整個空間下的承載和物料的運輸。??m?I?/?i??圖2.?4桁架式機器人固定結(jié)構(gòu)圖??12??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于柔性直角坐標機器人的火箭連接器自動對接過程分析及試驗[J]. 李泳嶧,吳新躍,翟旺,白文龍,李道平. 導(dǎo)彈與航天運載技術(shù). 2019(01)
[2]改進A*算法在機器人室內(nèi)路徑規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 陳若男,文聰聰,彭玲,尤承增. 計算機應(yīng)用. 2019(04)
[3]多啟發(fā)因素改進蟻群算法的路徑規(guī)劃[J]. 李理,李鴻,單寧波. 計算機工程與應(yīng)用. 2019(05)
[4]桁架機器人關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J]. 于美森,杜銀明. 中國設(shè)備工程. 2018(18)
[5]基于多傳感器的機器人遙操作人機交互系統(tǒng)[J]. 易潤澤,李會軍,宋愛國. 測控技術(shù). 2018(09)
[6]交流伺服系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制的仿真研究[J]. 王琳,仲崇權(quán). 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2019(08)
[7]基于ARM的嵌入式包裝搬運機器人控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 孫玥,魏欣. 包裝工程. 2017(23)
[8]基于ARM-Linux的爬壁機器人控制器研究[J]. 賈云輝,張志宏,何宏. 電子測量與儀器學(xué)報. 2017(09)
[9]全球工業(yè)機器人發(fā)展史簡評[J]. 陳啟愉,吳智恒. 機械制造. 2017(07)
[10]基于運動控制卡的桁架機器人控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 曹斌,董伯麟,柯振輝. 制造技術(shù)與機床. 2017(03)
博士論文
[1]工業(yè)機械臂交流伺服控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 梁學(xué)修.中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院 2017
碩士論文
[1]六自由度搬運機器人運動軌跡規(guī)劃及仿真分析[D]. 南永博.陜西理工大學(xué) 2018
[2]六自由度機械臂避障路徑規(guī)劃研究[D]. 王兆光.西南交通大學(xué) 2018
[3]面向分氣管焊接的桁架機器人軌跡控制研究與系統(tǒng)開發(fā)[D]. 李睿敏.廈門大學(xué) 2017
[4]智能工廠MES關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 羅鳳.西南科技大學(xué) 2017
[5]直角坐標搬運機器人設(shè)計與性能分析[D]. 徐振偉.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[6]工業(yè)4.0時代標準化在制造業(yè)中的應(yīng)用研究[D]. 趙五州.華北電力大學(xué) 2017
[7]基于改進RRT*算法的移動機器人運動規(guī)劃與仿真[D]. 潘思宇.安徽工業(yè)大學(xué) 2017
[8]基于STM32的交流永磁同步伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 楊子毛.西安建筑科技大學(xué) 2016
[9]自由漂浮空間機器人路徑規(guī)劃研究[D]. 王丹.吉林大學(xué) 2015
[10]桁架式機床上下料機器人分析與改進設(shè)計[D]. 亞曉丹.東北大學(xué) 2014
本文編號:3351315
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