物料搬运机械手是工业机器人的一个重要类别,广泛用于自动化生产以及柔性加工领域,代替人工完成车间内产品装配或货物搬运等工作。工业机械手主要由刚性极强的金属材料构成导致质量较大,一旦发生失控,其巨大惯性产生的冲击力必将产生巨大破坏力,造成人员安全隐患和财产设备的损失。机械手智能化主要依靠各种传感器的加持实现,正是基于避障传感器,机械手的避障技术的研究得以持续发展。本课题的研究内容如下:了解搬运机械手的工作原理和流程,分析机械手在运作过程中可能存在的故障隐患;基于机械手的用途,使用Soild Works制图软件建立机械手的三维模型,并对其进行动力学分析以验证稳定性;分析用于机器人控制的控制系统并加以优化;以安全研究为重点,着重设计用于提升安全性能的安全避障系统;对目前应用于避障和路径规划领域的经典算法和智能算法进行介绍,选择人工势场法作为本次物料搬运机械手的避障算法,对该算法存在的传统局限进行分析和改进,提升算法的执行效率,提升机械手的安全作业性能,避免由于避障算法缺陷等因素造成安全事故。