本文關(guān)鍵詞：袋裝食品裝箱并聯(lián)拾放機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 四自由度 拾放機(jī)器人 軌跡規(guī)劃 機(jī)器視覺

【摘要】：在電子、食品和醫(yī)藥等行業(yè)產(chǎn)品的包裝過程中,存在著大量簡單且重復(fù)性高的諸如分揀、裝箱等操作任務(wù),為了提高包裝效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量,通常需要利用自動化設(shè)備以很高的速度和點位精度來完成上述操作。本文結(jié)合包裝生產(chǎn)線中自動化裝箱的實際工況,設(shè)計開發(fā)一種針對進(jìn)料無序排列的輕小型袋裝食品完成裝箱操作的拾放機(jī)器人,主要從機(jī)器人結(jié)構(gòu)方案構(gòu)建與設(shè)計、機(jī)構(gòu)位置分析及可達(dá)工作空間研究、拾放動作軌跡規(guī)劃、控制系統(tǒng)硬件平臺搭建、系統(tǒng)軟件設(shè)計等方面進(jìn)行研究。本文主要內(nèi)容如下:1.在分析輕小型袋裝食品自動化裝箱工況實際需求的基礎(chǔ)上,搭建含有末端執(zhí)行器角度調(diào)整的四自由度并聯(lián)拾放機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)方案;建立機(jī)器人機(jī)構(gòu)簡化模型,并利用其封閉幾何關(guān)系構(gòu)建閉環(huán)矢量方程對機(jī)構(gòu)位置進(jìn)行正反解推導(dǎo)研究;在位置正解的基礎(chǔ)上結(jié)合機(jī)構(gòu)自身約束條件,求解機(jī)器人末端可達(dá)工作空間。2.考慮并聯(lián)拾放機(jī)器人應(yīng)用于高速操作場合,從提高機(jī)器人運行平穩(wěn)性的角度出發(fā),提出采用修正梯形軌跡規(guī)劃模式對并聯(lián)拾放機(jī)器人末端動平臺動作軌跡進(jìn)行規(guī)劃;基于Pro/E軟件建立機(jī)器人虛擬樣機(jī)模型,運用Adams軟件對上述軌跡規(guī)劃方案的可行性進(jìn)行運動仿真驗證。3.針對并聯(lián)拾放機(jī)器人的控制系統(tǒng)總體功能需求,搭建機(jī)器人硬件總體結(jié)構(gòu)框架;基于“PC機(jī)+多軸運動控制卡”構(gòu)建運動控制系統(tǒng)硬件平臺,采用以“工業(yè)相機(jī)+圖像采集卡”為主要組成的視覺系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)方案。4.設(shè)計并聯(lián)拾放機(jī)器人控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)流程,考慮對無序排列袋裝食品進(jìn)行準(zhǔn)確定位和拾放的系統(tǒng)設(shè)計要求,利用LabView軟件與IMAQ Vision平臺實現(xiàn)機(jī)器人視覺系統(tǒng)的軟件開發(fā),基于PMAC卡下的PWEIN軟件開發(fā)環(huán)境進(jìn)行并聯(lián)拾放機(jī)器人的四軸運動控制研究。
【關(guān)鍵詞】：四自由度 拾放機(jī)器人 軌跡規(guī)劃 機(jī)器視覺
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 并聯(lián)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)研究狀況9-11
• 1.2.1 并聯(lián)機(jī)器人運動學(xué)的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 并聯(lián)機(jī)器人軌跡規(guī)劃的研究現(xiàn)狀10
• 1.2.3 并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 國內(nèi)外并聯(lián)機(jī)器人在包裝行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 國外并聯(lián)機(jī)器人在包裝行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢11-12
• 1.3.2 國內(nèi)并聯(lián)機(jī)器人在包裝行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢12-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第二章 并聯(lián)拾放機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與運動學(xué)分析15-31
• 2.1 引言15
• 2.2 袋裝食品裝箱并聯(lián)拾放機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計15-18
• 2.2.1 袋裝食品裝箱工況需求分析15-16
• 2.2.2 并聯(lián)拾放機(jī)器人設(shè)計性能參數(shù)確定16
• 2.2.3 并聯(lián)拾放機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)方案16-18
• 2.3 并聯(lián)拾放機(jī)器人位置正反解研究18-23
• 2.3.1 坐標(biāo)系建立18-20
• 2.3.2 位置反解分析20-22
• 2.3.3 位置正解分析22-23
• 2.4 并聯(lián)拾放機(jī)器人工作空間分析23-29
• 2.4.1 工作空間約束條件描述23-24
• 2.4.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的確定24-26
• 2.4.3 工作空間求解分析26-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 并聯(lián)拾放機(jī)器人動作軌跡規(guī)劃研究31-45
• 3.1 引言31
• 3.2 并聯(lián)拾放機(jī)器人動作軌跡規(guī)劃研究31-35
• 3.2.1 并聯(lián)拾放機(jī)器人軌跡規(guī)劃問題概述31-32
• 3.2.2 拾放動作的運動路徑描述與分析32-33
• 3.2.3 軌跡規(guī)劃算法函數(shù)的確定33-35
• 3.3 直角坐標(biāo)空間中的軌跡規(guī)劃與仿真研究35-44
• 3.3.1 基于直角坐標(biāo)空間中的軌跡規(guī)劃35-36
• 3.3.2 基于Adams運動規(guī)劃仿真驗證36-42
• 3.3.3 軌跡仿真結(jié)果分析42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 并聯(lián)拾放機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計45-73
• 4.1 引言45
• 4.2 控制系統(tǒng)總體規(guī)劃與硬件平臺搭建45-53
• 4.2.1 控制系統(tǒng)設(shè)計需求分析45
• 4.2.2 并聯(lián)拾放機(jī)器人控制系統(tǒng)總體架構(gòu)45-47
• 4.2.3 運動控制系統(tǒng)硬件方案設(shè)計47-51
• 4.2.4 視覺控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)51-52
• 4.2.5 控制系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計流程52-53
• 4.3 基于Labview視覺控制系統(tǒng)軟件技術(shù)開發(fā)53-60
• 4.3.1 視覺系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境54-55
• 4.3.2 基于Labview的視覺系統(tǒng)標(biāo)定55-56
• 4.3.3 圖像增強(qiáng)56-57
• 4.3.4 圖像分割算法57-60
• 4.3.5 定位信息的提取60
• 4.4 基于PMAC運動控制系統(tǒng)軟件設(shè)計60-70
• 4.4.1 運動控制系統(tǒng)軟件平臺61
• 4.4.2 上位機(jī)與PMAC卡間通訊模塊設(shè)計61-63
• 4.4.3 PMAC重要變量參數(shù)設(shè)定63-65
• 4.4.4 PMAC中伺服環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計65-70
• 4.5 聯(lián)機(jī)調(diào)試70-71
• 4.6 本章小結(jié)71-73
• 第五章 結(jié)論與展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 段齊駿;機(jī)器人工作空間配置的可靠性規(guī)劃[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2004年02期

2 鐘勇,朱建新;一種新的機(jī)器人工作空間求解方法[J];機(jī)床與液壓;2004年04期

3 張培艷,呂恬生,宋立博;排球機(jī)器人動作規(guī)劃方法研究[J];機(jī)床與液壓;2004年06期

4 曹毅,王樹新,李群智;基于隨機(jī)概率的機(jī)器人工作空間及其面積求解[J];制造業(yè)自動化;2005年02期

5 胡磊;劉文勇;王豫;欒勝;;骨科機(jī)器人空間設(shè)計方法研究[J];機(jī)器人;2006年04期

6 石磊;;松協(xié)調(diào)下雙臂機(jī)器人的協(xié)作工作空間計算[J];微計算機(jī)信息;2007年24期

7 許衛(wèi)斌;平雪良;應(yīng)再恩;杜永忠;李正洋;;6R型串聯(lián)機(jī)器人工作空間快速求解方法[J];機(jī)械設(shè)計;2013年06期

8 王興海,周迢;機(jī)器人工作空間的數(shù)值計算[J];機(jī)器人;1988年01期

9 郭明,周國斌;多關(guān)節(jié)機(jī)器人工作空間的分析與評價方法[J];機(jī)器人;1988年04期

10 陳國欣,李誠琚;計算機(jī)繪圖在機(jī)器人工作空間分析中的應(yīng)用[J];機(jī)器人;1988年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 范守文;徐禮鉅;;機(jī)器人工作空間分析的解析法[A];第十四屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會暨第二屆海峽兩岸機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

2 殷子強(qiáng);張廣軍;袁新;趙慧慧;吳林;;人機(jī)交互式機(jī)器人弧焊再制造系統(tǒng)設(shè)計[A];第十六次全國焊接學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

3 范波濤;閆成新;;噴漿機(jī)器人靈巧度分析[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展（下冊）[C];1999年

4 海丹;劉玉鵬;鄭志強(qiáng);;四輪全向機(jī)器人的設(shè)計與控制方法[A];2005中國機(jī)器人大賽論文集[C];2005年

5 高理富;宋寧;;Puma控制器改造中的控制算法探究[A];2003年中國智能自動化會議論文集（上冊）[C];2003年

6 徐曉;翟敬梅;謝存禧;;機(jī)器人柔性裝配單元的設(shè)計[A];第十屆粵港機(jī)電工程技術(shù)與應(yīng)用研討會暨梁天培教授紀(jì)念會文集[C];2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔣峻;具有力感知的腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)從動機(jī)器人的研究[D];上海交通大學(xué);2014年

2 管小清;冗余度涂膠機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

3 杜海艷;MRI環(huán)境下乳腺介入機(jī)器人穿刺路徑規(guī)劃研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2015年

4 韓金華;護(hù)士助手機(jī)器人總體方案及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

5 趙揚;機(jī)器人磨削葉片關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2009年

6 李正義;機(jī)器人與環(huán)境間力/位置控制技術(shù)研究與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2011年

7 楊東勇;多機(jī)器人協(xié)作的學(xué)習(xí)與進(jìn)化方法[D];浙江大學(xué);2005年

8 劉淑華;復(fù)雜動態(tài)環(huán)境下多機(jī)器人的運動協(xié)調(diào)研究[D];吉林大學(xué);2005年

9 郝宗波;家庭移動服務(wù)機(jī)器人的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

10 李相鵬;連通性約束的多機(jī)器人集合及導(dǎo)航[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭為湊;輕工包裝機(jī)器人專用運動控制系統(tǒng)研究[D];江南大學(xué);2015年

2 齊龍;基于視覺的6自由度機(jī)器人焊接控制研究[D];燕山大學(xué);2015年

3 彭真;典型工況下四自由度高速重載機(jī)器人起動特性的研究[D];燕山大學(xué);2015年

4 趙登步;基于機(jī)器視覺的SCARA機(jī)器人快速定位控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];江南大學(xué);2015年

5 邱煥能;機(jī)器人操作臂控制驅(qū)動系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2015年

6 王權(quán);基于大臂并聯(lián)的四自由度機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究[D];鄭州輕工業(yè)學(xué)院;2015年

7 翟美新;基于李群李代數(shù)的機(jī)器人運動特性分析與研究[D];南京理工大學(xué);2015年

8 BUI HUU TOAN;智能服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2015年

9 高君濤;工業(yè)碼垛機(jī)器人的軌跡優(yōu)化及結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

10 姜柏森;一種變幾何桁架機(jī)器人運動學(xué)建模及軌跡規(guī)劃算法[D];上海交通大學(xué);2015年

，

本文編號：662718