论文部分内容阅读
随着社会的发展,企业竞争的加剧,由工作人员配合机器人完成搬运任务的生产模式制约着企业的发展,此外,随着企业自动化程度的提高,搬运机器人的应用领域逐渐扩大,机器人的工作环境变的复杂多样,因此对于能够适应复杂地形环境的移动机器人需求越来越高。搭载机械臂的移动机器人以其运动灵活、环境适应性强、效率高等优点,逐渐成为物流搬运设备的主要研究方向。本文以合作项目“AGV机器人技术开发”为依托,对全地形移动机器人的机械结构和控制系统进行研究,主要研究内容如下:(1)根据企业生产线搬运工作需求和移动机器人工作环境,分析移动机器人功能需求确定移动机器人的技术指标,进行移动机器人总体方案设计,包括机械系统方案设计和控制系统方案设计。(2)根据机械系统设计方案利用Solidworks完成行走机构、动力及传动机构、悬架结构及其他机械部件的三维图设计。利用ADAMS软件完成悬架结构参数优化设计。利用Solidworks的Simulation工具完成对关键部件的有限元分析。(3)根据机械系统设计,进行移动机器人运动学模型建立,运用ADAMS软件对移动底盘进行运动学仿真分析,运用Matlab对机械臂进行了运动学仿真分析。建立移动机器人越障动力学模型,对移动机器人越障能力影响因素深入分析,运用ADAMS软件对移动机器人进行动力学仿真分析。(4)基于工业平板电脑和运动控制卡的移动机器人控制系统总体方案,进行导航模块、机械臂运动控制模块、RFID功能设置模块、异常处理模块和IO状态监控模块设计,并基于VisualStudio2012编写控制系统软件,实现自主导航、站点识别、运动控制、状态监控等功能。(5)进行全地形移动机器人样机研制,搭建试验平台对移动机器人进行原地转向误差、移动速度、越障性能和物品搬运性能试验。通过试验测试所研制的全地形移动机器人是否满足设计要求以及是否能够完成搬运任务。