目前,随着自动化技术的不断发展和应用的广泛普及,工业机器人已在搬运、焊接、包装、喷绘等领域替代了传统的人力。作为一种典型的机器人类型之一,搬运机器人以其高效、结构紧凑、占地面积小、强大的柔性工作能力等优势正得到越来越广泛的应用。随着当前生产线高速、智能化的发展趋势,对码垛机器人的控制精确性、作业速度、稳定性和作业空间提出了更高的要求。以上也成为工业机器人系统优劣的部分评价指标。本学位论文以重载搬运机器人控制系统作为研究对象,基于当前在生产实际中的应用需求,旨在开发一套具备更大负重能力和控制灵活性的机器人系统,主要完成了以下工作:首先,根据实际的功能要求以及机器人的机械结构,建立了机器人控制系统的初步方案。为了实现其功能需求并便于操作,在控制系统上,基于模块化、标准化的设计思想将其划分为六个模块,各模块之间相对独立又相互配合。从而使得机器人更便于维护、具有更高的执行效率和更好的通用性。其次,本文对机器人系统进行了运动学和动力学分析,包括运动学模型的建立、坐标系的建立及坐标解算等,并基于此进行了运动轨迹规划。文中介绍了PVT模式下的运动轨迹规划;详细介绍了工业机器人最为常用的连续点位运动的轨迹规划,使得各关节速度、加速度平滑且连续,过渡平稳且不存在超调。然后,根据本机型建立了控制系统硬件设计的整体方案,根据所确定的控制方案完成了器件选型和系统电气图纸设计。在此基础上,确定控制系统软件的框架结构,并完成了运动控制程序编写和人机界面的开发工作。最后,实现整个机器人控制系统的开发,并与实际应用过程相结合,通过分析和调试验证,所设计的机器人在有较重负载情况下能正常平稳运行,能够满足工程应用中的自动化需求。