伴随着工业自动化技术的日臻成熟,码垛机器人在医药、包装、水泥、造酒等诸多领域得到了应用。近年来,由于市场环境的不断变化,人们已经不止满足于码垛机器人简单地替代体力劳动而是在低成本、高效率、高精度等方面提出了更多的期望。因此,开展对码垛机器人控制系统的研究对于提高我国码垛机器人的设计水平,推动码垛机器人更广泛地走向市场具有重要的意义。本文首先对码垛机器人机构进行分析,得出了机器人末端执行机构与驱动机构之间的运动关系。提出机器人吊臂连杆的尺寸优化方案,并据此应用图解法计算出码垛机器人的工作空间。其次,为了提高工作效率以及减小机器人手爪的振动,提出了两种可行的轨迹规划方案,即“4-3-4”三段轨迹法与五次多项式插值相结合的轨迹规划方法和基于三次样条曲线的轨迹规划方法,并结合本课题中机器人具体参数计算出了机器人末端的运动轨迹方程,通过MATLAB对两种方法的轨迹方程分别进行了仿真验证。最后,设计出了码垛机器人的具体控制方案,并根据机器人实际工作需求选取了控制系统的控制器、伺服系统、触摸屏、传感器等硬件设备。绘制了控制系统的控制器接线图、伺服电机驱动器接线图以及通讯接口接线图。设计了控制系统软件的组成架构,按照模块化设计原理,完成了码垛机器人可编程控制器程序以及触摸屏界面的设计。