箱式货物装车机器人控制系统设计与实现

发布时间：2023-12-24 12:19

　　当前工业自动化技术的应用与发展十分迅速,工业机器人在包装、搬运、焊接以及物流等行业逐渐扮演了传统劳动力的角色。近年来,随着市场上对货物装车的需求日益增大,传统的人工装车方式已不能满足需求,急需发展自动化装车。目前国内外针对自动化装车的研究大多数集中在气体,液体,散装和袋装物品上,对箱式物品的研究较少。基于该现状,实验室与校外企业合作开发了一套自动装车系统,该系统由自动拆垛机构、装车机器人以及自动装车夹具三部分组成。本课题基于装车机器人的控制需求,实现了机器人控制系统的搭建。本文针对控制系统的开发做了如下几个方面的工作:(1)构建控制系统总体架构。分析控制系统的主要功能需求,用基于PC的上位机软件首先完成车厢内货物布局与码垛路径规划,结合自动装车夹具的工作方式计算机器人理论定位点;然后对理论定位点进行伸缩臂变形量补偿,生成实际定位点;最后由运动学逆解将实际定位点转换为机器人关节控制量,生成定位指令;用基于PLC的下位机控制系统接受上位机软件的定位指令,完成机器人的实际定位控制。(2)构建机器人运动学模型。首先运用改进D-H法则建立机器人连杆坐标系图,求得运动学参数表;然后求解运动学正逆解...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1. 课题背景及研究目的与意义
    1.2. 装车机器人国内外研究现状
    1.3. 机器人控制系统研究现状
    1.4. 本文的主要研究内容
第二章 装车机器人控制系统架构设计
    2.1. 装车机器人控制系统需求分析
    2.2. 装车机器人控制系统总体架构设计
    2.3. 软件型运动控制器和伺服系统
    2.4. 本章小结
第三章 装车机器人运动学建模与运动规划
    3.1. 三维空间位姿描述及变换
    3.2. 改进D-H坐标系建模方法
    3.3. 装车机器人运动学建模
    3.4. 装车机器人码垛布局规划
    3.5. 装车机器人码垛路径规划
    3.6. 本章小结
第四章 装车机器人伸缩臂变形分析
    4.1. 装车机器人伸缩臂受力分析
    4.2. 装车机器人伸缩臂变形分析
    4.3. 伸缩臂变形量数学模型实验验证
    4.4. 本章小结
第五章 装车机器人控制系统具体实现
    5.1. 控制系统开发环境
    5.2. 上位机软件具体实现
    5.3. 下位机PLC程序具体实现
    5.4. 下位机硬件系统具体实现
    5.5. 装车机器人控制系统测试实验
    5.6. 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1. 总结
    6.2. 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的主要研究成果
致谢



本文编号：3874495