隨著工業(yè)4.0的推進(jìn),越來越多的機器人被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),提高了生產(chǎn)效率。目前,Delta型機器人以其負(fù)載小、速度快、精確度高等諸多優(yōu)點,被應(yīng)用于自動化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,極大地提高了企業(yè)的生產(chǎn)力。基于某零件制造企業(yè)分揀平臺工作效率不高的問題,本課題以Delta機器人為原型,對機器人本體進(jìn)行運動學(xué)建模和軌跡規(guī)劃分析,并結(jié)合視覺系統(tǒng)的研究,提出運動優(yōu)化算法進(jìn)而完成提高機構(gòu)工作效率的課題任務(wù)。課題主要研究內(nèi)容如下:(1)首先,以Delta機器人為原型,依據(jù)其結(jié)構(gòu)特征、工作原理創(chuàng)建運動學(xué)模型,求解正逆解并驗證模型的正確性;利用微分法求得雅可比矩陣,推導(dǎo)出機構(gòu)末端的速度、加速度表達(dá)式,并詳細(xì)分析了機器人的奇異性;依據(jù)曲面包絡(luò)理論求取并聯(lián)機構(gòu)的工作空間,并在Matlab環(huán)境下編寫腳本文件繪制工作空間的三維立體圖形;在修正梯形加速度規(guī)律下,對圓角矩形分揀路徑進(jìn)行軌跡規(guī)劃研究。(2)其次,對視覺跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行整體標(biāo)定;對圖像進(jìn)行預(yù)處理、二值化、特征提取等;為提高抓取的準(zhǔn)確性提出動態(tài)跟蹤拾取算法,并對該算法進(jìn)行仿真驗證,得到誤差曲線圖;為解決整體抓取效率低的問題,提出基于粒子群的多目標(biāo)運動優(yōu)化策略,并通...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 Delta機器人國內(nèi)外研究狀況
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 任務(wù)描述與研究方案設(shè)計
    2.1 任務(wù)描述
    2.2 研究方案設(shè)計
        2.2.1 總體設(shè)計思路
        2.2.2 實施步驟
    2.3 本章小結(jié)
第三章 Delta機器人運動學(xué)分析
    3.1 Delta機器人運動學(xué)建模
        3.1.1 Delta機器人結(jié)構(gòu)特性及工作原理
        3.1.2 Delta機器人運動學(xué)建模
    3.2 Delta機器人運動學(xué)位置分析
        3.2.1 位置逆解分析
        3.2.2 位置正解分析
        3.2.3 算例驗證
    3.3 雅可比矩陣及加速度分析
        3.3.1 機器人雅可比矩陣求解
        3.3.2 末端執(zhí)行器加速度分析
    3.4 運動學(xué)中的奇異性分析
        3.4.1 正運動學(xué)奇異位形
        3.4.2 逆運動學(xué)奇異位形
        3.4.3 組合奇異位形
    3.5 本章小結(jié)
第四章 Delta機器人工作空間求解與路徑規(guī)劃研究
    4.1 工作空間概述
    4.2 影響工作空間因素
    4.3 機器人工作空間求解
        4.3.1 工作空間求解方法
        4.3.2 Delta型并聯(lián)機器人工作空間求解
        4.3.3 可達(dá)工作空間的優(yōu)化與仿真
    4.4 笛卡爾空間中的插補算法
        4.4.1 直線插補
        4.4.2 圓弧插補
    4.5 分揀路徑規(guī)劃研究
        4.5.1 拾放操作路徑分析
        4.5.2 圓角矩形路徑規(guī)劃
    4.6 本章小結(jié)
第五章 視覺系統(tǒng)整體標(biāo)定與分揀策略研究
    5.1 視覺系統(tǒng)整體標(biāo)定
        5.1.1 視覺系統(tǒng)的標(biāo)定
        5.1.2 視覺系統(tǒng)與傳送帶的標(biāo)定
        5.1.3 傳送帶與機器人的標(biāo)定
    5.2 圖像處理
        5.2.1 圖像預(yù)處理
        5.2.2 圖像分割
        5.2.3 圖像特征提取
        5.2.4 工件分類
    5.3 目標(biāo)物體動態(tài)跟蹤抓取策略
    5.4 多目標(biāo)運動優(yōu)化抓取策略
        5.4.1 改進(jìn)的粒子群算法
        5.4.2 抓取路徑最短模型
        5.4.3 機器人平穩(wěn)性最優(yōu)模型
        5.4.4 優(yōu)化算法
    5.5 本章小結(jié)
第六章 作業(yè)平臺的搭建及實驗驗證
    6.1 分揀平臺控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述
    6.2 硬件設(shè)計
        6.2.1 運動控制系統(tǒng)硬件
        6.2.2 視覺系統(tǒng)硬件
    6.3 軟件設(shè)計
        6.3.1 軟件功能概述
        6.3.2 界面設(shè)計
        6.3.3 工業(yè)相機與機器人通訊
    6.4 分揀作業(yè)平臺的工作流程
    6.5 實驗與分析
    6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號：3772382