基于機(jī)器人的玻璃堆垛系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步機(jī)器人被廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)和生活當(dāng)中，提高了制造的自動(dòng)化和生產(chǎn)效率。本文以工業(yè)機(jī)器人為研究對(duì)象，通過(guò)設(shè)計(jì)末端執(zhí)行器，機(jī)器人視覺(jué)和相應(yīng)的氣動(dòng)控制回路完成機(jī)器人在線堆垛玻璃智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)玻璃的在線堆垛。該研究不僅降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，而且促進(jìn)自動(dòng)化玻璃生產(chǎn)的快速發(fā)展。
　　根據(jù)堆垛玻璃的尺寸設(shè)計(jì)吸盤架的結(jié)構(gòu)，依據(jù)機(jī)器人末端承載的重量計(jì)算選取了吸盤和真空發(fā)生器的型號(hào)。依據(jù)玻璃堆垛的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了氣動(dòng)

2、控制回路，完成了吸盤架和氣動(dòng)控制回路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　分析機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，采用D-H參數(shù)法建立了系統(tǒng)的D-H坐標(biāo)系，由機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)獲取 D-H參數(shù)，通過(guò)相鄰連桿之間的齊次坐標(biāo)變換矩陣建立機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。采用數(shù)值解法中的分離變量對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)求逆解，得到了機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。建立了機(jī)器人正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程并完成了求解。分析了機(jī)器人在關(guān)節(jié)空間和直角坐標(biāo)系之間的優(yōu)缺點(diǎn)，在機(jī)器人的關(guān)節(jié)空間中，采用改進(jìn)的三次多項(xiàng)式插值法對(duì)機(jī)器人堆垛玻璃系

3、統(tǒng)進(jìn)行了軌跡規(guī)劃獲取堆垛玻璃的最短路徑。在玻璃生產(chǎn)線中添加了機(jī)器人視覺(jué)，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)獲取玻璃圖像，采用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)獲取玻璃的位置和姿態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)玻璃的在線抓取。
　　在 Matlab軟件中建立機(jī)器人模型，并對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程進(jìn)行了計(jì)算和驗(yàn)證。通過(guò)編寫控制程序模擬了機(jī)器人堆垛玻璃全過(guò)程中并繪制了位移、速度、加速度曲線。通過(guò) Matlab軟件中機(jī)器人工具箱驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和軌跡規(guī)劃的正確性。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了軌跡規(guī)劃的合理性和正