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工业机器人,作为工业自动化的典型装备,促进经济活动中各行各业的发展。码垛机器人,更是以低廉的成本、高效的作业优势,将人从繁重、单一的堆垛劳作中解放出来。特别是在如仓储物流业中,码垛机器人的工作效率直接决定货物的吞吐量。如何提高码垛机器人的效率、降低码垛机器人的能耗,成为码垛机器人研究的关键。尤其是针对中国目前的人口红利消失、劳动力减少的现状和经济结构调整,研究码垛机器人更具有战略意义。本文主要研究码垛机器人轨迹规划算法。围着这一研究目标,将介绍码垛机器人整个控制系统及其实现。首先,分析中国码垛机器人的最新发展现状与需求趋势,后以项目中选配的三菱交流伺服系统为对象,分析伺服交流系统的响应的特点和特性,将伺服电机纳入轨迹规划算法的考虑因素,使得规划算法具有针对性;从伺服电机的角度分析机器人的电力拖动模型,提供动力学计算的依据。工业机器人的运动离不开运动学的求解,所以以广东省产学研项目设计的码垛机器人为例,计算此种构型机器人运动学,并在此基础上计算器动力学方程。基于之前的知识储备,在运动轨迹规划算法一章中,将深入研究各种轨迹规划算法。首先从最简单的常规轨迹算法入手,总结归纳常用轨迹规划算法,并提出算法实现层面上的基于时间分割方法与基于位移分割方法;然后,从机器人整体运动优化的角度,提出基于底层实现和机器人实时位置的动力学规划算法;最后,以上述种种算法为基础,针对具体的作业任务,建立轨迹规划算法评估模型,评估并确定最适合的轨迹规划算法。通过设计机器人控制软件,实现轨迹规划算法的应用。同时,深入研究探讨并验证轨迹规划算法一章中的几个典型成果,包括一种算法、两种实现方式的比较和一个评估模型。