本文選題：復(fù)合機器人 + 移動電源設(shè)計�。� 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,市場上急需一種物聯(lián)智能自動化裝備解決此類現(xiàn)狀;依據(jù)此類問題提出了 “AGV+4軸搬運機械手”棉桶更換特種復(fù)合機器人技術(shù)方案;依據(jù)現(xiàn)場工況要求對該復(fù)合機器人的供電系統(tǒng)、4軸搬運機械手電控系統(tǒng)以及復(fù)合機器人內(nèi)部控制器之間的通信進行研究分析,為類似復(fù)合機器人提供了一定的設(shè)計思路。本文以自動導(dǎo)引運輸車(Automated Guided Vehicle, AGV)與4軸機器人構(gòu)成的復(fù)合機器人為研究對象;依據(jù)現(xiàn)場的實際工況,分析了復(fù)合機器人的電源系統(tǒng)特征,給出了供電系統(tǒng)組成方案;通過功率估算,計算出動力電池的功率、電壓及容量設(shè)計參數(shù),確定了動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)動的加減速變化規(guī)律,分析了 4軸機器人一個作業(yè)循環(huán)中由于慣性的突變對供電系統(tǒng)引起的沖擊;通過各類電池比較分析,選擇磷酸鐵鋰電池作為系統(tǒng)電源;運用MATLAB仿真軟件,對復(fù)合機器人移動電源進行脈沖放電仿真,驗證選型的合理性。通過計算分析,驗證了4軸機器人伺服電機選型的合理性;根據(jù)4軸棉桶搬運機器人的作業(yè)特點,對伺服驅(qū)動位置控制的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究分析;依據(jù)機器人的精度要求與速度要求計算出合適的電子齒輪比;根據(jù)所選機器人控制器的接口定義以及機器人各軸作業(yè)特性,設(shè)置對應(yīng)伺服驅(qū)動器的關(guān)鍵參數(shù),完成機器人控制器與各軸伺服驅(qū)動器之間的參數(shù)匹配與通訊關(guān)系,使機器人性能調(diào)制最佳,為后續(xù)機器人電控設(shè)計做好鋪墊。通過研究機器人電控設(shè)計原理,設(shè)計出4軸機器人的電控方案;依據(jù)CRP-S40與EP1CPlus的硬件接口特性,對各引腳功能進行定義,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軸機器人采用的是獨立的控制方式,為使復(fù)合機器人高效的聯(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)合機器人之間協(xié)調(diào)配合作業(yè)的技術(shù)難題。為進一步驗證本方案的可行性,搭建了棉桶搬運復(fù)合機器人實驗樣機;匹配了卡諾普CRP-S40機器人控制器與邁信EP1CPlus伺服之間的信號關(guān)系,校準(zhǔn)了機器人空間坐標(biāo)方向;依據(jù)復(fù)合機器人作業(yè)的時序,設(shè)計了復(fù)合機器人雙控器之間的通訊方案;通過調(diào)試復(fù)合機器人樣機,驗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)測試標(biāo)準(zhǔn)測試了4軸搬運機器人的重復(fù)定位精度;實際測算了復(fù)合機器人移動電源供電系統(tǒng)續(xù)航時間,考察了移動電源供電與市電供電波形,驗證了本系統(tǒng)中移動電源選型設(shè)計的合理性。本文在查閱大量國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)文獻的基礎(chǔ)上,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及工業(yè)機器人技術(shù),提出了棉桶搬運復(fù)合機器人技術(shù)方案,并對供電系統(tǒng)以及電控關(guān)鍵技術(shù)進行研究;對于復(fù)合機器人供電系統(tǒng)關(guān)鍵問題,給出了“鋰電池+逆變器”的供電方案;復(fù)合機器人內(nèi)部雙控制器之間的通信采用I/O邏輯通訊方案;通過制作實體樣機,對系統(tǒng)各部件進行了性能測試。該項技術(shù)的調(diào)試成功為今后同類復(fù)合機器人系統(tǒng)提供了設(shè)計依據(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

【參考文獻】

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本文編號：1927254