近些年,隨著企業(yè)用工成本的不斷攀升和我國人口紅利的持續(xù)削減,各種工業(yè)機器人被廣泛的使用。通過以工業(yè)搬運機器人的運動控制技術作為相關的探究內(nèi)容,以橫河FA-M3型可編程控制器（programmable logic controller,PLC）為基礎,研發(fā)出一種工業(yè)搬運機器人的運動控制系統(tǒng),解決了當前國內(nèi)工業(yè)搬運機器人運動控制系統(tǒng)具有的可靠性較低、研發(fā)成本較高、研發(fā)周期較長、拓展性較弱等缺陷。首先對工業(yè)搬運機器人的機械結構進行研究,深層論述了機器人運動機構（也就是平行四連桿機構）在運動學方面的機械性能,經(jīng)過推理得到了其運動學方面的表達式;之后根據(jù)機器人在運動學方面的表達式對其進行運動學和動力學方面的仿真;接著,參照工業(yè)搬運機器人的機械結構特征,以及它在運動學和動力學方面的相關性能,對于機器人的運動軌跡進行相應的分析,并且在諸多軌跡規(guī)劃算法里面,選定一個最適合的軌跡規(guī)劃算法作為機器人在搬運工作過程中的軌跡規(guī)劃算法,并通過Matlab軟件對它在搬運過程中的運動軌跡進行模擬,驗證了該軌跡規(guī)劃算法的可行性;另外,自創(chuàng)一套新的原點回歸方法,機器人無需讀取編碼器信號,可以直接通過直線插補運動來實現(xiàn)原... 

【文章來源】：華北理工大學河北省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

使用場所示意圖

第2章工業(yè)搬運機器人機械結構及運動學分析-11-圍繞一個基準面的中心原點做旋轉運動和垂直于基準面兩個相互垂直的方向運動。其三，球坐標型，有三個自由度，由兩個相互垂直的極坐標系組成，工作空間是一個球形，結構簡單，便于操作。其四，關節(jié)型，類似于人體四肢關節(jié)，它是由多個可以自由運動的旋轉連接點組成，結構相對復雜，但是工作范圍豐富，操作靈活[32]。不同工業(yè)機器人機械結構的形式應用的場所不同。在選用機器人時需要其結構特點進行綜合考慮。圖2常見的工業(yè)搬運機器人結構形式圖2.2.2工業(yè)搬運機器人機械結構與分析通過對現(xiàn)有的機器人機械結構進行大量的研究與分析，并且與實際工作生產(chǎn)需求相結合，然后對其進行機械動力學分析，最終確定下來工業(yè)搬運機器人的機械結構。工業(yè)搬運機器人的主體部分就是類似于平衡吊的機械結構。在工業(yè)搬運機器人主體部分中，其主要完成運動功能的是手臂部分，它選擇了平行四連桿這種結構，如圖3，經(jīng)過一些剛性組件進行連接，在垂直面上具備兩個自由度。此類結構具備傳遞運動、放大運動位移、轉變運動位移的特性。在直角坐標系里分析其運動狀態(tài)，其特點在于不受其他因素的限制，在垂直方向與水平方向能夠單獨運動，驅動端與運動端的位移具有一定的比例關系，這部分結構的機械特征可以大大提高PLC運算控制效率，確保運動控制完成起來更簡單。與開環(huán)機構相比，此類機構的另外一個特征就是選用閉環(huán)機構，其具備較高的牢固性與機械剛性[33]。圖3四連桿結構示意圖

第2章工業(yè)搬運機器人機械結構及運動學分析-11-圍繞一個基準面的中心原點做旋轉運動和垂直于基準面兩個相互垂直的方向運動。其三，球坐標型，有三個自由度，由兩個相互垂直的極坐標系組成，工作空間是一個球形，結構簡單，便于操作。其四，關節(jié)型，類似于人體四肢關節(jié)，它是由多個可以自由運動的旋轉連接點組成，結構相對復雜，但是工作范圍豐富，操作靈活[32]。不同工業(yè)機器人機械結構的形式應用的場所不同。在選用機器人時需要其結構特點進行綜合考慮。圖2常見的工業(yè)搬運機器人結構形式圖2.2.2工業(yè)搬運機器人機械結構與分析通過對現(xiàn)有的機器人機械結構進行大量的研究與分析，并且與實際工作生產(chǎn)需求相結合，然后對其進行機械動力學分析，最終確定下來工業(yè)搬運機器人的機械結構。工業(yè)搬運機器人的主體部分就是類似于平衡吊的機械結構。在工業(yè)搬運機器人主體部分中，其主要完成運動功能的是手臂部分，它選擇了平行四連桿這種結構，如圖3，經(jīng)過一些剛性組件進行連接，在垂直面上具備兩個自由度。此類結構具備傳遞運動、放大運動位移、轉變運動位移的特性。在直角坐標系里分析其運動狀態(tài)，其特點在于不受其他因素的限制，在垂直方向與水平方向能夠單獨運動，驅動端與運動端的位移具有一定的比例關系，這部分結構的機械特征可以大大提高PLC運算控制效率，確保運動控制完成起來更簡單。與開環(huán)機構相比，此類機構的另外一個特征就是選用閉環(huán)機構，其具備較高的牢固性與機械剛性[33]。圖3四連桿結構示意圖


本文編號：2959453