智能微交通中桁架式机器人的设计与应用研究
发布时间：2021-08-19 11:21
智能工厂是当今时代科技力量的重要体现,其中的物料运输可以实现从原料入库到产品出库的整体流水化作业,它是当前社会工业发展的研究重点所在。智能工厂中的物料调度可以视为智能微交通,而桁架式机器人是智能微交通中重要的一环,它结合了自动控制技术和芯片技术等先进技术,针对于智能微交通中的桁架式机器人设计,论文主要从以下几个方面展开研究。论文首先对桁架式机器人进行了介绍,阐述了课题研究的背景和意义,并对于智能工厂和智能微交通的国内外发展情况和工业机器人技术进行了描述分析和对比。对本课题中桁架式机器人进行了整体设计,介绍了桁架式机器人的空间结构,选择空间直角坐标型桁架式设计来完成桁架式机器人的空间运动;对整个桁架式机器人的运动部件进行了比较和选择,分析了桁架式机器人中应用较多的几种不同类型的末端执行器结构和特点,介绍了桁架式机器人的安全防护方法和润滑措施。分析和选择桁架式机器人的控制模块,通过使用交流伺服电机作为桁架式机器人的运动执行系统,选择使用嵌入式芯片作为整个桁架式机器人的控制核心,从而实现对整体的运动、警报和信息交互的控制。设计了与上位机传递运行参数和命令的人机交互界面。针对于智能工厂中经常用...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＩＦＲ统计２０１８年全世界各国机器人密度统计??
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?硕士学位论文???＾：ｒ；??ｉ??图２．?３桁架式机器人承载结构图和ＣＡＤ示意图??２．２．２固定结构??如图２．４所示，底部通过固定螺栓与地面进行固定，可以方便拆卸和运输，固定力??度大，可以保证桁架式机器人承载更重的物体，同时也保证桁架式机器人的稳定性和??受力的全面性。整个桁架连接采用螺丝固定和焊接连接，保证了用料和桁架稳定。桁??架式机器人的整体固定可以实现对整个空间下的承载和物料的运输。??ｍ?Ｉ?／?ｉ??图２．?４桁架式机器人固定结构图??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于柔性直角坐标机器人的火箭连接器自动对接过程分析及试验[J]. 李泳峄,吴新跃,翟旺,白文龙,李道平. 导弹与航天运载技术. 2019(01)
[2]改进A*算法在机器人室内路径规划中的应用[J]. 陈若男,文聪聪,彭玲,尤承增. 计算机应用. 2019(04)
[3]多启发因素改进蚁群算法的路径规划[J]. 李理,李鸿,单宁波. 计算机工程与应用. 2019(05)
[4]桁架机器人关键部件结构优化设计[J]. 于美森,杜银明. 中国设备工程. 2018(18)
[5]基于多传感器的机器人遥操作人机交互系统[J]. 易润泽,李会军,宋爱国. 测控技术. 2018(09)
[6]交流伺服系统网络控制的仿真研究[J]. 王琳,仲崇权. 系统仿真学报. 2019(08)
[7]基于ARM的嵌入式包装搬运机器人控制系统设计[J]. 孙玥,魏欣. 包装工程. 2017(23)
[8]基于ARM-Linux的爬壁机器人控制器研究[J]. 贾云辉,张志宏,何宏. 电子测量与仪器学报. 2017(09)
[9]全球工业机器人发展史简评[J]. 陈启愉,吴智恒. 机械制造. 2017(07)
[10]基于运动控制卡的桁架机器人控制系统设计[J]. 曹斌,董伯麟,柯振辉. 制造技术与机床. 2017(03)
博士论文
[1]工业机械臂交流伺服控制系统关键技术研究[D]. 梁学修.中国农业机械化科学研究院 2017
硕士论文
[1]六自由度搬运机器人运动轨迹规划及仿真分析[D]. 南永博.陕西理工大学 2018
[2]六自由度机械臂避障路径规划研究[D]. 王兆光.西南交通大学 2018
[3]面向分气管焊接的桁架机器人轨迹控制研究与系统开发[D]. 李睿敏.厦门大学 2017
[4]智能工厂MES关键技术研究[D]. 罗凤.西南科技大学 2017
[5]直角坐标搬运机器人设计与性能分析[D]. 徐振伟.沈阳工业大学 2017
[6]工业4.0时代标准化在制造业中的应用研究[D]. 赵五州.华北电力大学 2017
[7]基于改进RRT*算法的移动机器人运动规划与仿真[D]. 潘思宇.安徽工业大学 2017
[8]基于STM32的交流永磁同步伺服控制系统的设计与研究[D]. 杨子毛.西安建筑科技大学 2016
[9]自由漂浮空间机器人路径规划研究[D]. 王丹.吉林大学 2015
[10]桁架式机床上下料机器人分析与改进设计[D]. 亚晓丹.东北大学 2014
本文编号：3351315
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＩＦＲ统计２０１８年全世界各国机器人密度统计??
?硕士学位论文???ｋ．??ｊｉ?ｌｌ．?Ａ?ｉ－＼?Ｉ??．“Ｌ??图２．１与某公司合作研制的桁架式机器人??如图２．１所示为所设计的桁架式机器人，图中桁架式机器人包含了承载部件、运动??部件以及末端执行器和控制系统。由立柱、横梁组成了承载部件，滑板和竖杆是主要??运动部件，末端执行器负责对于目标部件夹持和翻转，控制系统负责桁架式机器人运??动轨迹的控制、指令传输和反馈以及整个桁架式机器人的电源供给。同步于空间直角??坐标，Ｘ轴定义为滑板在水平轴上的左右运动，左侧的移动定义为负方向，右侧的移??动定义为正方向；竖杆与滑板相切形成的前后运动定义为Ｙ轴，向前运动定义为正方??向，向后运动定为负方向。末端执行器在竖杆上向上运动为Ｚ轴的正方向，向下运动??为Ｚ轴的负方向。这样的设计帮助实现桁架式机器人的运动方位和轨迹。??如图２．２为桁架式机器人在空间中的模拟图，如果需要控制物体运动到某一点，则??需要通过控制器调度桁架式机器人Ｘ轴（滑板）、Ｙ轴（竖杆）和末端执行器（Ｚ轴）??的运动，使三个坐标轴分别到达确定的位置，则可以实现桁架式机器人空间中位置自??由的实现。如果需要模拟某条轨迹，只需同时控制三个运动轴按照不同的速度和加速??度运动，便可以实现。??１０??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于柔性直角坐标机器人的火箭连接器自动对接过程分析及试验[J]. 李泳峄,吴新跃,翟旺,白文龙,李道平. 导弹与航天运载技术. 2019(01)
[2]改进A*算法在机器人室内路径规划中的应用[J]. 陈若男,文聪聪,彭玲,尤承增. 计算机应用. 2019(04)
[3]多启发因素改进蚁群算法的路径规划[J]. 李理,李鸿,单宁波. 计算机工程与应用. 2019(05)
[4]桁架机器人关键部件结构优化设计[J]. 于美森,杜银明. 中国设备工程. 2018(18)
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[6]交流伺服系统网络控制的仿真研究[J]. 王琳,仲崇权. 系统仿真学报. 2019(08)
[7]基于ARM的嵌入式包装搬运机器人控制系统设计[J]. 孙玥,魏欣. 包装工程. 2017(23)
[8]基于ARM-Linux的爬壁机器人控制器研究[J]. 贾云辉,张志宏,何宏. 电子测量与仪器学报. 2017(09)
[9]全球工业机器人发展史简评[J]. 陈启愉,吴智恒. 机械制造. 2017(07)
[10]基于运动控制卡的桁架机器人控制系统设计[J]. 曹斌,董伯麟,柯振辉. 制造技术与机床. 2017(03)
博士论文
[1]工业机械臂交流伺服控制系统关键技术研究[D]. 梁学修.中国农业机械化科学研究院 2017
硕士论文
[1]六自由度搬运机器人运动轨迹规划及仿真分析[D]. 南永博.陕西理工大学 2018
[2]六自由度机械臂避障路径规划研究[D]. 王兆光.西南交通大学 2018
[3]面向分气管焊接的桁架机器人轨迹控制研究与系统开发[D]. 李睿敏.厦门大学 2017
[4]智能工厂MES关键技术研究[D]. 罗凤.西南科技大学 2017
[5]直角坐标搬运机器人设计与性能分析[D]. 徐振伟.沈阳工业大学 2017
[6]工业4.0时代标准化在制造业中的应用研究[D]. 赵五州.华北电力大学 2017
[7]基于改进RRT*算法的移动机器人运动规划与仿真[D]. 潘思宇.安徽工业大学 2017
[8]基于STM32的交流永磁同步伺服控制系统的设计与研究[D]. 杨子毛.西安建筑科技大学 2016
[9]自由漂浮空间机器人路径规划研究[D]. 王丹.吉林大学 2015
[10]桁架式机床上下料机器人分析与改进设计[D]. 亚晓丹.东北大学 2014
本文编号：3351315
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