本文選題：復(fù)合機(jī)器人 + 移動(dòng)電源設(shè)計(jì)��； 參考：《山東科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著工業(yè)4.0的興起以及中國(guó)制造2025的提出,以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能制造在制造業(yè)備受歡迎。而在棉紡領(lǐng)域前紡車間內(nèi),棉桶更換工序仍然采用傳統(tǒng)的人工作業(yè);工作環(huán)境較為惡劣,市場(chǎng)上急需一種物聯(lián)智能自動(dòng)化裝備解決此類現(xiàn)狀;依據(jù)此類問(wèn)題提出了 “AGV+4軸搬運(yùn)機(jī)械手”棉桶更換特種復(fù)合機(jī)器人技術(shù)方案;依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況要求對(duì)該復(fù)合機(jī)器人的供電系統(tǒng)、4軸搬運(yùn)機(jī)械手電控系統(tǒng)以及復(fù)合機(jī)器人內(nèi)部控制器之間的通信進(jìn)行研究分析,為類似復(fù)合機(jī)器人提供了一定的設(shè)計(jì)思路。本文以自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(Automated Guided Vehicle, AGV)與4軸機(jī)器人構(gòu)成的復(fù)合機(jī)器人為研究對(duì)象;依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工況,分析了復(fù)合機(jī)器人的電源系統(tǒng)特征,給出了供電系統(tǒng)組成方案;通過(guò)功率估算,計(jì)算出動(dòng)力電池的功率、電壓及容量設(shè)計(jì)參數(shù),確定了動(dòng)力電池的電芯組合方案;選用S型加減速曲線作為伺服驅(qū)動(dòng)的加減速變化規(guī)律,分析了 4軸機(jī)器人一個(gè)作業(yè)循環(huán)中由于慣性的突變對(duì)供電系統(tǒng)引起的沖擊;通過(guò)各類電池比較分析,選擇磷酸鐵鋰電池作為系統(tǒng)電源;運(yùn)用MATLAB仿真軟件,對(duì)復(fù)合機(jī)器人移動(dòng)電源進(jìn)行脈沖放電仿真,驗(yàn)證選型的合理性。通過(guò)計(jì)算分析,驗(yàn)證了4軸機(jī)器人伺服電機(jī)選型的合理性;根據(jù)4軸棉桶搬運(yùn)機(jī)器人的作業(yè)特點(diǎn),對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)位置控制的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究分析;依據(jù)機(jī)器人的精度要求與速度要求計(jì)算出合適的電子齒輪比;根據(jù)所選機(jī)器人控制器的接口定義以及機(jī)器人各軸作業(yè)特性,設(shè)置對(duì)應(yīng)伺服驅(qū)動(dòng)器的關(guān)鍵參數(shù),完成機(jī)器人控制器與各軸伺服驅(qū)動(dòng)器之間的參數(shù)匹配與通訊關(guān)系,使機(jī)器人性能調(diào)制最佳,為后續(xù)機(jī)器人電控設(shè)計(jì)做好鋪墊。通過(guò)研究機(jī)器人電控設(shè)計(jì)原理,設(shè)計(jì)出4軸機(jī)器人的電控方案;依據(jù)CRP-S40與EP1CPlus的硬件接口特性,對(duì)各引腳功能進(jìn)行定義,繪制硬件連接示意圖;匹配CRP-S40與EP1CPlus之間的電平邏輯關(guān)系;按照機(jī)器人的作業(yè)特性設(shè)置內(nèi)部參數(shù),將其性能調(diào)制最佳狀態(tài);AGV與4軸機(jī)器人采用的是獨(dú)立的控制方式,為使復(fù)合機(jī)器人高效的聯(lián)合作業(yè),提出了適合本套系統(tǒng)的I/O通信方案,成功的解決了復(fù)合機(jī)器人之間協(xié)調(diào)配合作業(yè)的技術(shù)難題。為進(jìn)一步驗(yàn)證本方案的可行性,搭建了棉桶搬運(yùn)復(fù)合機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī);匹配了卡諾普CRP-S40機(jī)器人控制器與邁信EP1CPlus伺服之間的信號(hào)關(guān)系,校準(zhǔn)了機(jī)器人空間坐標(biāo)方向;依據(jù)復(fù)合機(jī)器人作業(yè)的時(shí)序,設(shè)計(jì)了復(fù)合機(jī)器人雙控器之間的通訊方案;通過(guò)調(diào)試復(fù)合機(jī)器人樣機(jī),驗(yàn)證了雙控制器之間通信的可行性;在市電供電的情況下,依據(jù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試了4軸搬運(yùn)機(jī)器人的重復(fù)定位精度;實(shí)際測(cè)算了復(fù)合機(jī)器人移動(dòng)電源供電系統(tǒng)續(xù)航時(shí)間,考察了移動(dòng)電源供電與市電供電波形,驗(yàn)證了本系統(tǒng)中移動(dòng)電源選型設(shè)計(jì)的合理性。本文在查閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及工業(yè)機(jī)器人技術(shù),提出了棉桶搬運(yùn)復(fù)合機(jī)器人技術(shù)方案,并對(duì)供電系統(tǒng)以及電控關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究;對(duì)于復(fù)合機(jī)器人供電系統(tǒng)關(guān)鍵問(wèn)題,給出了“鋰電池+逆變器”的供電方案;復(fù)合機(jī)器人內(nèi)部雙控制器之間的通信采用I/O邏輯通訊方案;通過(guò)制作實(shí)體樣機(jī),對(duì)系統(tǒng)各部件進(jìn)行了性能測(cè)試。該項(xiàng)技術(shù)的調(diào)試成功為今后同類復(fù)合機(jī)器人系統(tǒng)提供了設(shè)計(jì)依據(jù)與技術(shù)支持。
[Abstract]:With the rise of industry 4.0 and China ' s manufacturing 2025 , intelligent manufacturing based on Internet of Things is very popular in manufacturing industry . Based on the actual working conditions of the robot , the paper analyses the power , voltage and capacity design parameters of the hybrid robot . According to the operating characteristics of the robot controller , the paper designs the electric control scheme of the four - axis robot . According to the operation characteristics of the robot controller , the paper designs the electric control scheme of the four - axis robot . According to the operation characteristics of the robot controller , the paper puts forward the electric control scheme of the four - axis robot . According to the time sequence of the compound robot operation , the communication scheme between the two controllers of the compound robot is designed , the feasibility of the communication between the two controllers is verified through the debugging of the complex robot prototype , the power supply scheme of the mobile power supply system in the system is tested according to the test standard , and the power supply scheme of the mobile power supply system in the system is verified .
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1927254