用于熔融石英陶瓷坩埚检测的六自由度工业机器人结构设计及轨迹规划

发布时间：2020-04-24 04:37

【摘要】：随着“中国制造2025”的提出,智能制造工程引起了人们的广泛关注。智能制造工程的重点是建立智能制造标准系统和智能工厂,降低运营成本,缩短产品制造周期,降低产品不良率。工业机器人等智能设备呈现爆发式的销售量,各大企业纷纷建设智能制造工厂,降低成本提高效率,实现机械化换人、自动化减人。在光伏产业中,熔融石英陶瓷坩埚的制造是其中一个重要的环节,目前的产品合格率检测主要是依靠人工来完成,检测效率低,漏检情况严重,部分化学试剂对人体伤害大。机器人代替人工完成检测,成为企业进行产业化升级的不二之选。本文通过优化机器人工作空间的计算方法,结合实际情况对机器人工作空间的要求,设计一款结构尺寸满足对陶瓷石英坩埚检测的串联六自由度工业机器人,为优化工业机器人的结构设计提供了新的方法。以上述所设计的机器人结构参数建立D-H运动模型,并以此数据推导机器人正、逆运动学解,分析推导出的多组运动学逆解以确定唯一解。在MATLAB环境下,独立写出求机器人逆运动学解以及分析出唯一解的程序。并将在相同参数下仿真出的机器人路径同现有机器人的实际路径进行对比验证,为机器人逆运动学唯一解的确定提供了参考。最后分别在关节空间和笛卡尔空间对机器人进行轨迹规划。对关节空间进行轨迹规划时,分别计算和分析了三次曲线、五次曲线、梯形曲线和S曲线的优缺点,并对运动状况进行仿真,得出曲线图;在笛卡尔空间下采用抛物线过度的线性插值的规划。并对以上两种情况下轨迹规划的方法进行仿真验证,确定了方法的可行性。
【图文】：

图 1.1 熔融石英陶瓷坩埚Fig 1.1 Fused silica ceramic crucible埚的检测几乎全部依靠人工检测，不但效率低，况严重，为此设计出一条基于机器人的专门针对

图 2.2 MATLAB 生成的Puma560 机器人结构示意图Fig 2.2 Schematic diagram of Puma560 robot generated by MATLAB机器人正向运动学计算方法
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP242.2

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本文编号：2638536