近些年,隨著企業(yè)用工成本的不斷攀升和我國(guó)人口紅利的持續(xù)削減,各種工業(yè)機(jī)器人被廣泛的使用。通過(guò)以工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)作為相關(guān)的探究?jī)?nèi)容,以橫河FA-M3型可編程控制器（programmable logic controller,PLC）為基礎(chǔ),研發(fā)出一種工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),解決了當(dāng)前國(guó)內(nèi)工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具有的可靠性較低、研發(fā)成本較高、研發(fā)周期較長(zhǎng)、拓展性較弱等缺陷。首先對(duì)工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,深層論述了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（也就是平行四連桿機(jī)構(gòu)）在運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的機(jī)械性能,經(jīng)過(guò)推理得到了其運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的表達(dá)式;之后根據(jù)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的表達(dá)式對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面的仿真;接著,參照工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)特征,以及它在運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面的相關(guān)性能,對(duì)于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行相應(yīng)的分析,并且在諸多軌跡規(guī)劃算法里面,選定一個(gè)最適合的軌跡規(guī)劃算法作為機(jī)器人在搬運(yùn)工作過(guò)程中的軌跡規(guī)劃算法,并通過(guò)Matlab軟件對(duì)它在搬運(yùn)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行模擬,驗(yàn)證了該軌跡規(guī)劃算法的可行性;另外,自創(chuàng)一套新的原點(diǎn)回歸方法,機(jī)器人無(wú)需讀取編碼器信號(hào),可以直接通過(guò)直線(xiàn)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)原... 

【文章來(lái)源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

使用場(chǎng)所示意圖

第2章工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析-11-圍繞一個(gè)基準(zhǔn)面的中心原點(diǎn)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和垂直于基準(zhǔn)面兩個(gè)相互垂直的方向運(yùn)動(dòng)。其三，球坐標(biāo)型，有三個(gè)自由度，由兩個(gè)相互垂直的極坐標(biāo)系組成，工作空間是一個(gè)球形，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作。其四，關(guān)節(jié)型，類(lèi)似于人體四肢關(guān)節(jié)，它是由多個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)連接點(diǎn)組成，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，但是工作范圍豐富，操作靈活[32]。不同工業(yè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的形式應(yīng)用的場(chǎng)所不同。在選用機(jī)器人時(shí)需要其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮。圖2常見(jiàn)的工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人結(jié)構(gòu)形式圖2.2.2工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)與分析通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量的研究與分析，并且與實(shí)際工作生產(chǎn)需求相結(jié)合，然后對(duì)其進(jìn)行機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析，最終確定下來(lái)工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)。工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人的主體部分就是類(lèi)似于平衡吊的機(jī)械結(jié)構(gòu)。在工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人主體部分中，其主要完成運(yùn)動(dòng)功能的是手臂部分，它選擇了平行四連桿這種結(jié)構(gòu)，如圖3，經(jīng)過(guò)一些剛性組件進(jìn)行連接，在垂直面上具備兩個(gè)自由度。此類(lèi)結(jié)構(gòu)具備傳遞運(yùn)動(dòng)、放大運(yùn)動(dòng)位移、轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)位移的特性。在直角坐標(biāo)系里分析其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其特點(diǎn)在于不受其他因素的限制，在垂直方向與水平方向能夠單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)端與運(yùn)動(dòng)端的位移具有一定的比例關(guān)系，這部分結(jié)構(gòu)的機(jī)械特征可以大大提高PLC運(yùn)算控制效率，確保運(yùn)動(dòng)控制完成起來(lái)更簡(jiǎn)單。與開(kāi)環(huán)機(jī)構(gòu)相比，此類(lèi)機(jī)構(gòu)的另外一個(gè)特征就是選用閉環(huán)機(jī)構(gòu)，其具備較高的牢固性與機(jī)械剛性[33]。圖3四連桿結(jié)構(gòu)示意圖

第2章工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析-11-圍繞一個(gè)基準(zhǔn)面的中心原點(diǎn)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和垂直于基準(zhǔn)面兩個(gè)相互垂直的方向運(yùn)動(dòng)。其三，球坐標(biāo)型，有三個(gè)自由度，由兩個(gè)相互垂直的極坐標(biāo)系組成，工作空間是一個(gè)球形，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作。其四，關(guān)節(jié)型，類(lèi)似于人體四肢關(guān)節(jié)，它是由多個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)連接點(diǎn)組成，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，但是工作范圍豐富，操作靈活[32]。不同工業(yè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的形式應(yīng)用的場(chǎng)所不同。在選用機(jī)器人時(shí)需要其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮。圖2常見(jiàn)的工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人結(jié)構(gòu)形式圖2.2.2工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)與分析通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量的研究與分析，并且與實(shí)際工作生產(chǎn)需求相結(jié)合，然后對(duì)其進(jìn)行機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析，最終確定下來(lái)工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)。工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人的主體部分就是類(lèi)似于平衡吊的機(jī)械結(jié)構(gòu)。在工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人主體部分中，其主要完成運(yùn)動(dòng)功能的是手臂部分，它選擇了平行四連桿這種結(jié)構(gòu)，如圖3，經(jīng)過(guò)一些剛性組件進(jìn)行連接，在垂直面上具備兩個(gè)自由度。此類(lèi)結(jié)構(gòu)具備傳遞運(yùn)動(dòng)、放大運(yùn)動(dòng)位移、轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)位移的特性。在直角坐標(biāo)系里分析其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其特點(diǎn)在于不受其他因素的限制，在垂直方向與水平方向能夠單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)端與運(yùn)動(dòng)端的位移具有一定的比例關(guān)系，這部分結(jié)構(gòu)的機(jī)械特征可以大大提高PLC運(yùn)算控制效率，確保運(yùn)動(dòng)控制完成起來(lái)更簡(jiǎn)單。與開(kāi)環(huán)機(jī)構(gòu)相比，此類(lèi)機(jī)構(gòu)的另外一個(gè)特征就是選用閉環(huán)機(jī)構(gòu)，其具備較高的牢固性與機(jī)械剛性[33]。圖3四連桿結(jié)構(gòu)示意圖


本文編號(hào)：2959453