【摘 要】
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目前,国内外电控柜生产中主要依靠人工布置线缆,存在着效率低、电控柜一致性差等缺点。随着科技的发展,电控柜被设计的越来越精细、复杂,工程师布线时通常会损耗大量的时间,尤其在部件数量很多的情况下,人工布线的结果更是因人而异。为了提高电控柜布线工艺水平,使用机器人代替人工布置线缆是当前环境下最优解。因此,布线机器人的路径规划问题已成为这一领域待解决的关键技术之一,本文对提高电控柜布线的自动化水平,完成了
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目前,国内外电控柜生产中主要依靠人工布置线缆,存在着效率低、电控柜一致性差等缺点。随着科技的发展,电控柜被设计的越来越精细、复杂,工程师布线时通常会损耗大量的时间,尤其在部件数量很多的情况下,人工布线的结果更是因人而异。为了提高电控柜布线工艺水平,使用机器人代替人工布置线缆是当前环境下最优解。因此,布线机器人的路径规划问题已成为这一领域待解决的关键技术之一,本文对提高电控柜布线的自动化水平,完成了布线机器人运动学的推导计算、针对电控柜布线环境对路径规划算法进行改进并且使用ROBODK进行布线仿真工作站搭建等工作。论文的主要研究工作如下:（1）分析了电控柜布线工艺及规则,确定通过软件EPLAN输出电控柜的模型及各个元件间的接线关系,并且分析了各种工程因素与核心算法。最后给出本文总体技术路线。（2）研究了UR10机器人的运动学。通过D-H参数法得到UR10机器人连杆参数并且求出机器人的运动学方程,使用几何法与代数法对运动学方程求解,用MATLAB机器人工具箱Robotics Toolbox验证了机器人正、逆向运动学。通过蒙特卡洛法计算并分析了UR10机器人工作可达空间,为UR10机器人的规划与控制提供了理论基础。（3）研究了针对电控柜布线路径规划的改进算法。分析了电控柜线缆布局时的工艺与规则,提出一个针对电控柜布线的基于改进蚁群算法的线缆路径规划方法。通过栅格法、包围盒建模法获取布线路径规划的三维空间,针对电控柜布线工艺及规范,改进蚁群算法,加入重力规则、弯折耗费及边界干涉耗费,使电控柜路径规划更加真实的同时解决了蚁群算法进行路径搜索时容易发散的问题。（4）基于本文理论和技术研究成果,使用ROBODK软件搭建了电控柜机器人布线仿真工作站。针对电控柜布线设计一款可实现送线、裁线、剥线功能的末端执行器。最后搭建了电控柜机器人布线实验平台,验证了电控柜机器人布线的关键理论和技术。
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