类SCARA硅片传输机器人轨迹自动生成系统的设计与开发
发布时间：2017-05-09 07:13
本文关键词：类SCARA硅片传输机器人轨迹自动生成系统的设计与开发，，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：轨迹自动生成系统是机器人控制系统的重要组成部分,对于机器人工作效率的提高和智能化发展具有重要的意义。本文对一种类SCARA硅片传输机器人进行研究,设计和开发其轨迹自动生成系统,当机器人目标工位变化时,能自动规划机械手轨迹,并得到各控制电机的运动参数,满足人们对高效率和智能化生产的追求。本文首先概述了硅片传输机器人、机器人轨迹规划和轨迹自动生成系统的发展现状,并对类SCARA硅片传输机器人轨迹自动生成系统的研究背景与意义进行了论述。其次,总体设计将系统分为数据处理模块和图形界面模块,并选定采用S型速度曲线和三次多项式插值作为机器人的轨迹规划方法,同时确定了MATLAB工具集作为系统的开发工具。最后,针对该机器人,在工作空间中对末端操作手进行轨迹规划,并通过逆运动学将规划轨迹转换到关节空间,得出各控制电机的位移、速度、加速度曲线,建立数学模型。通过仿真验证数学模型的可行性,并为系统测试提供参考依据。将数学模型中的数据处理过程模块化,实现系统数据处理模块。然后利用MATLAB图形用户界面(Graphical User Interfaces,GUI)完成系统图形用户界面的组件布局和编程。最后对系统进行测试,测试结果验证了系统的实用性。
【关键词】：类SCARA机器人 系统开发 轨迹规划 图形显示 S型曲线
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP242
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 绪论8-16
- 1.1 课题研究的背景8
- 1.2 国内外研究现状8-14
- 1.2.1 硅片传输机器人发展现状8-11
- 1.2.2 机器人轨迹规划发展现状11-12
- 1.2.3 轨迹生成系统发展现状12-14
- 1.3 课题研究意义14
- 1.4 本文研究内容14-16
- 第二章 系统总体设计16-28
- 2.1 引言16
- 2.2 类SCARA机器人结构简介16-17
- 2.3 系统总体设计17-18
- 2.4 轨迹规划方案确定18-24
- 2.4.1 机器人轨迹规划概述18
- 2.4.2 轨迹规划方法选择18-24
- 2.4.3 插值函数选择24
- 2.5 系统开发工具选择24-27
- 2.5.1 MATLAB特点介绍25
- 2.5.2 MATLAB图形用户界面介绍25-27
- 2.6 本章小结27-28
- 第三章 数据处理模块的实现28-56
- 3.1 引言28-29
- 3.2 操作空间全局规划29-46
- 3.2.1 竖直方向规划30-41
- 3.2.2 水平方向规划41-46
- 3.3 操作空间到关节空间转换46-51
- 3.3.1 位置分析46-48
- 3.3.2 速度分析48-49
- 3.3.3 加速度分析49-51
- 3.4 数学模型仿真51-53
- 3.5 数据处理模块实现53-55
- 3.6 本章小结55-56
- 第四章 图形界面模块的实现56-70
- 4.1 引言56
- 4.2 界面设计基本原则56-57
- 4.3 系统界面功能实现57-65
- 4.3.1 系统登录界面功能实现57-59
- 4.3.2 系统主界面功能实现59-65
- 4.4 系统测试65-69
- 4.5 本章小结69-70
- 第五章 总结与展望70-72
- 5.1 全文总结70
- 5.2 工作展望70-72
- 参考文献72-76
- 攻读学位期间所取得的相关科研成果76-78
- 致谢78
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本文编号：352057
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