近年來(lái)機(jī)械手臂的發(fā)展日新月異,這也推動(dòng)著自動(dòng)化碼頭的建設(shè),而鎖銷因其自身難以識(shí)別和拆卸的原因,一直是碼頭自動(dòng)化發(fā)展道路上的一道瓶頸。本文研究了機(jī)械手臂相關(guān)的圖像識(shí)別以及軌跡規(guī)劃理論和方法,分別完成了鎖銷識(shí)別和拆裝的工作。主要研究?jī)?nèi)容有:針對(duì)機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程推導(dǎo)問題,采用D-H（DenavitHartenberg）建模方法,建立正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并運(yùn)用代數(shù)法反推出其逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,利用Matlab軟件建立機(jī)械手臂的三維仿真模型,驗(yàn)證其正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的準(zhǔn)確性。針對(duì)鎖銷識(shí)別問題,將深度學(xué)習(xí)中的CNN應(yīng)用到鎖銷識(shí)別上,用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了CNN模型的有效性,后為了防止梯度因模型的加深而消失,在CNN的基礎(chǔ)上加入殘差連接,提出ResNet模型并引入LRN機(jī)制,進(jìn)一步提高特征提取的效率,在相同的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證ResNet模型比傳統(tǒng)CNN模型,鎖銷圖像識(shí)別率更高,誤識(shí)別率更低。在機(jī)械手臂軌跡規(guī)劃問題上選取了關(guān)節(jié)空間法作為研究對(duì)象,然后分別采用三次多項(xiàng)式和五次多項(xiàng)式方法在MATLAB軟件中仿真,針對(duì)軌跡不平滑的問題先提出兩斷帶中點(diǎn)三次多項(xiàng)式軌跡規(guī)劃方法并驗(yàn)證其可行性,最后提出多段帶中點(diǎn)的五次多項(xiàng)式... 

【文章來(lái)源】：上海電機(jī)學(xué)院上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

國(guó)外各Fig.1-1Mechanicalarm

上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文-4-于工業(yè)機(jī)器人的需求日益增強(qiáng)。特別是近五年，國(guó)內(nèi)制造業(yè)模式面臨著從粗放到精細(xì)的轉(zhuǎn)型，使得我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人需求量暴增，一躍成為世界最大的機(jī)器人市場(chǎng)[17]。圖1-22009-2020年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷量Fig.1-2China"sindustrialrobotsalesfrom2009to2020圖1-32012-2017年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模走勢(shì)及預(yù)測(cè)（億美元）Fig.1-32012-2017China"sindustrialrobotmarkettrendandforecast(US$100million)總體來(lái)看，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的研究不論是在理論還是應(yīng)用上都和工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)茶差距明顯[18]。其一就是就是核心技術(shù)，我們的機(jī)器人生產(chǎn)幾乎都是安排先進(jìn)機(jī)器人進(jìn)行仿制，然而核心技術(shù)無(wú)法仿制，因此我們自主生產(chǎn)的機(jī)器人問題多，性能差；其二就是機(jī)器人內(nèi)部的各精密部件幾乎全都依賴進(jìn)口，使得國(guó)內(nèi)幾乎只完成機(jī)器人的組裝部分，因此造成成本高、利潤(rùn)低的困境；其三就是國(guó)內(nèi)機(jī)器人的生產(chǎn)量很小，目前國(guó)內(nèi)只有上海、深圳、沈陽(yáng)等地區(qū)有機(jī)器人制造企業(yè)，而國(guó)內(nèi)0.551.52.262.33.666.869.214.2715.1216.4417.7519.070510152025銷量（萬(wàn)臺(tái)）

上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文-9-第二章機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析2.1引言本文利用洋山四期自動(dòng)化碼頭岸橋中轉(zhuǎn)平臺(tái)上的拆鎖機(jī)器人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖2-1所示，每一個(gè)中轉(zhuǎn)平臺(tái)上有4到8個(gè)不等的機(jī)器手臂，其末端安裝拆卸鎖銷用的夾具，整個(gè)平臺(tái)包含機(jī)器手臂和中央控制器。本章主要研究機(jī)械手各關(guān)節(jié)變量與其末端執(zhí)行器的位置姿態(tài)關(guān)系，運(yùn)動(dòng)學(xué)正解就是已知各關(guān)節(jié)角度求機(jī)械手位姿，反之為逆解。首先需要建立關(guān)節(jié)坐標(biāo)系，目前有D-H法[33]、五參數(shù)法等，本文采用D-H法。2.2硬件設(shè)備本文選用的ABB機(jī)械手臂型號(hào)為IRB2400，IRB2400是全球應(yīng)用最廣的工業(yè)機(jī)器人，其額定負(fù)載為20KG，軸數(shù)為6，工作半徑為1550mm，重復(fù)精度小于±0.03mm。該機(jī)器人堅(jiān)固耐用，使用零部件數(shù)量降至最少，可靠性強(qiáng)、維護(hù)間隔時(shí)間長(zhǎng)，適應(yīng)碼頭的惡劣環(huán)境。圖2-2為帶夾具機(jī)械手臂模型圖，圖2-3為典型鎖銷圖片。圖2-1洋山碼頭的機(jī)械手臂Fig.2-1ThemechanicalarmofYangshanPier

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3511568