针对目前国内外机场、航空公司在进行分拣和装卸旅客行李时,多采用人工或人工加机械辅助的方式,造成效率低下、行李损坏等问题,设计一种可用于行李分拣装车、以及从行李传送车进车端上卸载行李的移动机械臂,旨在提高机场自动化、降低劳动强度,节省时间。根据行李的特殊性,设计了航空行李码放机械臂并进行了运动学分析。通过比较分析现有的机械臂结构,并结合移动机械臂的工作环境,确定了圆柱式机械臂结构、机械臂关节数和末端夹手。分析了航空行李码放机械臂的机械结构并进行模型的简化,建立数学模型,在该模型的基础上对该机械臂进行运行学分析,运用Robotics toolbox工具箱建立仿真实例模型验证了模型的正确性。利用模糊PID控制得到移动平台驱动电机的速度响应曲线。在Simulink环境下搭建无刷直流电机模型和模糊PID控制模型做仿真试验,通过仿真结果分析表明模糊PID在电机的速度响应过程中,具响应时间短,曲线平滑,抗干扰能力强等优点,体现了该控制方法的合理性。研究航空行李码放机械臂轨迹规划方法。针对航空行李码放机械臂轨迹优化问题,结合机械臂运动学和动力学约束,提出了一种基于遗传算法的机械臂轨迹优化方法,在算法初期通过改良圈算法得到一个较好的初始种群,减少算法收敛时间。方法以时间最优或者关节加加速度为目标,关节速度及其加速度作为约束条件,采用4-5多项式曲线对关节轨迹进行拟合,以提高机械臂关节轨迹的平滑性,实现机械臂时间和关节加加速度最优的轨迹规划,通过分析仿真结果可知该方法的有效性。基于以上理论分析研究,确定了每个执行元件的选型,完成了航空行李码放机械臂模块和移动平台模块的控制系统设计。在实验室现有搬运机器人平台的基础上,进行轨迹规划的实验,编写PLC程序,通过实验验证了所提出的机械臂轨迹规划方法的合理性。