码垛机器人的设计与研究
随着科技的进步和市场发展的需求，机器人码垛代替传统的人工码垛已成为一种趋势，它对于企业提高生产效率、增进经济效益、保证产品质量、改善劳动环境、优化作业布局有着突出的贡献。码垛机器人的工作性能、可靠性、结构、质量及外形尺寸等参数对码垛机器人的整体工作性能具有非常重要的意义。我国工业机器人在研究和使用方面离发达国家还有一定的差距，如何合理的对码垛机器人整体结构进行设计;如何开发高性能的码垛系统，解决码垛机器人控制的关键技术等成为急需我们解决的问题，这对于降低码垛机器人的成本和提高国内工业生产自动化的水平具有重大的意义。
本论文从这些问题出发，设计了一台四自由度并联码垛机器人，该机器人采用并联的平行四边形连杆机构，与传统的串联机器人相比，不仅刚性强，控制精度也有所提高。机构的正、逆运动学的求解是机器人轨迹规划的基础，在前人推导的基础上，提出一种简单直观的求解方法，该方法大大简化了系统计算量。通过三维造型软件UG建立机器人虚拟样机，利用有限元分析软件ABAQUS对其进行运动仿真和有限元分析确定其动态特性的合理性，并对其薄弱环节进行静力学分析，确定结构的安全性能。为了保证码垛过程的安全性，防止机器人在运动过程中由于路径不确定性而产生打垛现象，对其进行了轨迹规划。最后在现有条件的基础上设计了一套示教控制系统，该控制系统以PLC为控制核心。在新型码垛机器人开发初期，一般先进行示教盒模块的开发，示教盒外接液晶屏幕，提供手动和自动两种模式，通过示教盒可以实现对机器人码垛过程的控制。
码垛机器人;结构设计;有限元分析;轨迹规划;示教盒
山东理工大学
硕士
机械工程
赵玉刚
2013
中文
TP242.2
68
2013-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）