近年來(lái),碼垛機(jī)器人廣泛應(yīng)用于物流自動(dòng)化領(lǐng)域。通常碼垛機(jī)器人位于包裝線的末端,首先碼垛機(jī)器人需要根據(jù)托盤(pán)的大小將產(chǎn)品堆碼成垛,再將成垛的產(chǎn)品整體搬運(yùn)上車(chē)或運(yùn)至倉(cāng)庫(kù)。托盤(pán)的空間利用率及碼垛效率直接與企業(yè)的效益相關(guān),而垛型的穩(wěn)定性也會(huì)直接影響搬運(yùn)的速度。隨著工業(yè)產(chǎn)品的多樣化,如何將不同的產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)出最優(yōu)垛型是提高企業(yè)效率的關(guān)鍵之一,且隨著碼垛高度的增加,容易造成產(chǎn)品的不穩(wěn)和坍塌。以哪種方式碼垛產(chǎn)品來(lái)保證垛型的穩(wěn)定,如何高效的利用托盤(pán)空間以及如何快速碼垛是本課題研究的主要內(nèi)容。本文在國(guó)家“十二五”科技支撐重點(diǎn)項(xiàng)目“食品包裝關(guān)鍵技術(shù)裝備及材料開(kāi)發(fā)與示范-智能規(guī)劃型堆碼機(jī)器人的研發(fā)”的支持下,對(duì)于托盤(pán)裝載效率、空間利用率和碼垛穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。對(duì)于同尺寸的箱型碼垛,提出了采用雙箱抓取的碼垛方式。將二維布局問(wèn)題與碼垛機(jī)器人控制相結(jié)合,開(kāi)發(fā)了一套高效的機(jī)器人堆碼系統(tǒng)。針對(duì)托盤(pán)堆碼的空間利用率問(wèn)題以及穩(wěn)定性問(wèn)題,提出錯(cuò)位碼垛算法�；诖怂惴ň帉�(xiě)了垛型規(guī)劃軟件,通過(guò)該軟件可以將垛型數(shù)據(jù)發(fā)送給機(jī)器人控制器。其次,對(duì)于機(jī)器人本體DJM1200型碼垛機(jī)器人重新設(shè)計(jì)了末端執(zhí)行器。完成了末端執(zhí)行器的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和... 

【文章來(lái)源】：河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

埃夫特ER180-C104

河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文-7-經(jīng)銷(xiāo)商托盤(pán)包裝問(wèn)題指的是在飲料配送和包裹服務(wù)中需要將不同形狀的盒子裝在托盤(pán)上，為了最小化交付成本，每個(gè)托盤(pán)必須在最大體積利用率和層間支撐方面進(jìn)行有效包裝，使其穩(wěn)定運(yùn)輸。制造商托盤(pán)裝載問(wèn)題指的是用相同的紙箱生產(chǎn)和包裝產(chǎn)品，并將紙箱堆放在相同的托盤(pán)上。Hodgson主要研究方向?yàn)榻?jīng)銷(xiāo)商托盤(pán)包裝問(wèn)題，Hodgson開(kāi)發(fā)了一種模型，在模型中考慮了批處理環(huán)境，其中不同紙箱尺寸的分布是預(yù)定的。要完成的目標(biāo)是選擇的紙箱和托盤(pán)的尺寸，使托盤(pán)上的體積達(dá)到最大。圖1.9制造商托盤(pán)裝載問(wèn)題圖1.10經(jīng)銷(xiāo)商托盤(pán)包裝問(wèn)題Steudel(1979)[19]、Smith和DeCani(1980)[20]，Bischoff和Dowsland(1982)[21]對(duì)二維布局問(wèn)題作了研究，他們的研究為二維布局的啟發(fā)式算法提供了開(kāi)端。之后一些學(xué)者對(duì)二維布局問(wèn)題提出了精確的算法。Dowsland(1987)通過(guò)廣泛的研究提出了基于布局問(wèn)題的圖論模型，Beasley(1985)[22]將二維下料問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題。Beasley的方法確定了最佳的切割模型，模型中確定了從大矩形上切割矩形的最大值。如果矩形的值被設(shè)置為等于它們的區(qū)域，那么問(wèn)題假設(shè)為分銷(xiāo)商的托盤(pán)包裝問(wèn)題。然后采用基于樹(shù)搜索的拉格朗日松弛法，在合理的計(jì)算機(jī)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生最優(yōu)解。Smith(1985)開(kāi)發(fā)了一種基于訂單的遺傳算法來(lái)解決矩形包裝問(wèn)題，其中物品的擺放方向是固定的。十九世紀(jì)90年代，Chen、Sarin和Ram(1991)[23]建立了一種數(shù)學(xué)模型，能夠保證二維布局切割問(wèn)題的最優(yōu)解，最終結(jié)果是以最小數(shù)量的統(tǒng)一托盤(pán)放置給定數(shù)量的產(chǎn)品。StefanJakobs(1996)[24]將遺傳算法應(yīng)用在可切除的包裝問(wèn)題上，之后遺傳算法成功應(yīng)用在大量的工業(yè)應(yīng)用，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、電子電路設(shè)計(jì)與模式識(shí)別等。他們以類(lèi)似自然過(guò)程中觀察?

河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文-7-經(jīng)銷(xiāo)商托盤(pán)包裝問(wèn)題指的是在飲料配送和包裹服務(wù)中需要將不同形狀的盒子裝在托盤(pán)上，為了最小化交付成本，每個(gè)托盤(pán)必須在最大體積利用率和層間支撐方面進(jìn)行有效包裝，使其穩(wěn)定運(yùn)輸。制造商托盤(pán)裝載問(wèn)題指的是用相同的紙箱生產(chǎn)和包裝產(chǎn)品，并將紙箱堆放在相同的托盤(pán)上。Hodgson主要研究方向?yàn)榻?jīng)銷(xiāo)商托盤(pán)包裝問(wèn)題，Hodgson開(kāi)發(fā)了一種模型，在模型中考慮了批處理環(huán)境，其中不同紙箱尺寸的分布是預(yù)定的。要完成的目標(biāo)是選擇的紙箱和托盤(pán)的尺寸，使托盤(pán)上的體積達(dá)到最大。圖1.9制造商托盤(pán)裝載問(wèn)題圖1.10經(jīng)銷(xiāo)商托盤(pán)包裝問(wèn)題Steudel(1979)[19]、Smith和DeCani(1980)[20]，Bischoff和Dowsland(1982)[21]對(duì)二維布局問(wèn)題作了研究，他們的研究為二維布局的啟發(fā)式算法提供了開(kāi)端。之后一些學(xué)者對(duì)二維布局問(wèn)題提出了精確的算法。Dowsland(1987)通過(guò)廣泛的研究提出了基于布局問(wèn)題的圖論模型，Beasley(1985)[22]將二維下料問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題。Beasley的方法確定了最佳的切割模型，模型中確定了從大矩形上切割矩形的最大值。如果矩形的值被設(shè)置為等于它們的區(qū)域，那么問(wèn)題假設(shè)為分銷(xiāo)商的托盤(pán)包裝問(wèn)題。然后采用基于樹(shù)搜索的拉格朗日松弛法，在合理的計(jì)算機(jī)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生最優(yōu)解。Smith(1985)開(kāi)發(fā)了一種基于訂單的遺傳算法來(lái)解決矩形包裝問(wèn)題，其中物品的擺放方向是固定的。十九世紀(jì)90年代，Chen、Sarin和Ram(1991)[23]建立了一種數(shù)學(xué)模型，能夠保證二維布局切割問(wèn)題的最優(yōu)解，最終結(jié)果是以最小數(shù)量的統(tǒng)一托盤(pán)放置給定數(shù)量的產(chǎn)品。StefanJakobs(1996)[24]將遺傳算法應(yīng)用在可切除的包裝問(wèn)題上，之后遺傳算法成功應(yīng)用在大量的工業(yè)應(yīng)用，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、電子電路設(shè)計(jì)與模式識(shí)別等。他們以類(lèi)似自然過(guò)程中觀察?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]鐵路托盤(pán)運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策[J]. 楊磊.  物流技術(shù)與應(yīng)用. 2014(06)
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博士論文
[1]人機(jī)交互的演化設(shè)計(jì)方法及其在航天器艙布局方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D]. 錢(qián)志勤.大連理工大學(xué) 2001

碩士論文
[1]四自由度碼垛機(jī)器人設(shè)計(jì)、承載能力分析與優(yōu)化研究[D]. 曹志民.武漢科技大學(xué) 2014
[2]瓦楞紙箱與托盤(pán)裝載模式的優(yōu)化研究[D]. 盧成松.大連海事大學(xué) 2012
[3]沖壓機(jī)器人本體設(shè)計(jì)及機(jī)器人自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)研究[D]. 屈云濤.燕山大學(xué) 2012
[4]層碼垛機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)性能分析[D]. 劉濤.蘭州理工大學(xué) 2010
[5]碼垛機(jī)器人控制器系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)和研究[D]. 藍(lán)培欽.上海交通大學(xué) 2010
[6]托盤(pán)包裝系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 雒潔.西安理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3535022