箱式貨物裝車機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2023-12-24 12:19
當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展十分迅速,工業(yè)機(jī)器人在包裝、搬運(yùn)、焊接以及物流等行業(yè)逐漸扮演了傳統(tǒng)勞動(dòng)力的角色。近年來(lái),隨著市場(chǎng)上對(duì)貨物裝車的需求日益增大,傳統(tǒng)的人工裝車方式已不能滿足需求,急需發(fā)展自動(dòng)化裝車。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)自動(dòng)化裝車的研究大多數(shù)集中在氣體,液體,散裝和袋裝物品上,對(duì)箱式物品的研究較少。基于該現(xiàn)狀,實(shí)驗(yàn)室與校外企業(yè)合作開發(fā)了一套自動(dòng)裝車系統(tǒng),該系統(tǒng)由自動(dòng)拆垛機(jī)構(gòu)、裝車機(jī)器人以及自動(dòng)裝車夾具三部分組成。本課題基于裝車機(jī)器人的控制需求,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人控制系統(tǒng)的搭建。本文針對(duì)控制系統(tǒng)的開發(fā)做了如下幾個(gè)方面的工作:(1)構(gòu)建控制系統(tǒng)總體架構(gòu)。分析控制系統(tǒng)的主要功能需求,用基于PC的上位機(jī)軟件首先完成車廂內(nèi)貨物布局與碼垛路徑規(guī)劃,結(jié)合自動(dòng)裝車夾具的工作方式計(jì)算機(jī)器人理論定位點(diǎn);然后對(duì)理論定位點(diǎn)進(jìn)行伸縮臂變形量補(bǔ)償,生成實(shí)際定位點(diǎn);最后由運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解將實(shí)際定位點(diǎn)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人關(guān)節(jié)控制量,生成定位指令;用基于PLC的下位機(jī)控制系統(tǒng)接受上位機(jī)軟件的定位指令,完成機(jī)器人的實(shí)際定位控制。(2)構(gòu)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。首先運(yùn)用改進(jìn)D-H法則建立機(jī)器人連桿坐標(biāo)系圖,求得運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)表;然后求解運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解...
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1. 課題背景及研究目的與意義
1.2. 裝車機(jī)器人國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3. 機(jī)器人控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.4. 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 裝車機(jī)器人控制系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1. 裝車機(jī)器人控制系統(tǒng)需求分析
2.2. 裝車機(jī)器人控制系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3. 軟件型運(yùn)動(dòng)控制器和伺服系統(tǒng)
2.4. 本章小結(jié)
第三章 裝車機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
3.1. 三維空間位姿描述及變換
3.2. 改進(jìn)D-H坐標(biāo)系建模方法
3.3. 裝車機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
3.4. 裝車機(jī)器人碼垛布局規(guī)劃
3.5. 裝車機(jī)器人碼垛路徑規(guī)劃
3.6. 本章小結(jié)
第四章 裝車機(jī)器人伸縮臂變形分析
4.1. 裝車機(jī)器人伸縮臂受力分析
4.2. 裝車機(jī)器人伸縮臂變形分析
4.3. 伸縮臂變形量數(shù)學(xué)模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4. 本章小結(jié)
第五章 裝車機(jī)器人控制系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)
5.1. 控制系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
5.2. 上位機(jī)軟件具體實(shí)現(xiàn)
5.3. 下位機(jī)PLC程序具體實(shí)現(xiàn)
5.4. 下位機(jī)硬件系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)
5.5. 裝車機(jī)器人控制系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)
5.6. 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1. 總結(jié)
6.2. 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的主要研究成果
致謝
本文編號(hào):3874495
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1. 課題背景及研究目的與意義
1.2. 裝車機(jī)器人國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3. 機(jī)器人控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.4. 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 裝車機(jī)器人控制系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1. 裝車機(jī)器人控制系統(tǒng)需求分析
2.2. 裝車機(jī)器人控制系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3. 軟件型運(yùn)動(dòng)控制器和伺服系統(tǒng)
2.4. 本章小結(jié)
第三章 裝車機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
3.1. 三維空間位姿描述及變換
3.2. 改進(jìn)D-H坐標(biāo)系建模方法
3.3. 裝車機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
3.4. 裝車機(jī)器人碼垛布局規(guī)劃
3.5. 裝車機(jī)器人碼垛路徑規(guī)劃
3.6. 本章小結(jié)
第四章 裝車機(jī)器人伸縮臂變形分析
4.1. 裝車機(jī)器人伸縮臂受力分析
4.2. 裝車機(jī)器人伸縮臂變形分析
4.3. 伸縮臂變形量數(shù)學(xué)模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4. 本章小結(jié)
第五章 裝車機(jī)器人控制系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)
5.1. 控制系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
5.2. 上位機(jī)軟件具體實(shí)現(xiàn)
5.3. 下位機(jī)PLC程序具體實(shí)現(xiàn)
5.4. 下位機(jī)硬件系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)
5.5. 裝車機(jī)器人控制系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)
5.6. 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1. 總結(jié)
6.2. 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的主要研究成果
致謝
本文編號(hào):3874495
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