碼垛機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)分析與殘余振動抑制研究.pdf

1、機(jī)器人作為一種機(jī)電一體式的自動化生產(chǎn)設(shè)備，能夠改善勞動條件、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量，因而被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)和生活等各種領(lǐng)域。隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，碼垛機(jī)器人作為一種搬運(yùn)工具，是物流、搬運(yùn)及碼垛等行業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備，如何提高其控制精度和穩(wěn)定性，已成為碼垛機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題，故針對碼垛機(jī)器人的設(shè)計(jì)改進(jìn)和性能研究便具有重要意義。
　　四軸驅(qū)動串聯(lián)型碼垛機(jī)器人具有機(jī)身小、質(zhì)量輕、動作靈活、工作空間大等優(yōu)點(diǎn)，是工業(yè)應(yīng)用中

2、較為常見的類型。但此類型機(jī)器人是典型的柔性機(jī)構(gòu)，在運(yùn)動過程中會發(fā)生彈性變形，運(yùn)動結(jié)束后柔性關(guān)節(jié)處存在殘余振動，這會嚴(yán)重影響碼垛機(jī)器人的定位精度和控制穩(wěn)定性。本文以四軸驅(qū)動式串聯(lián)型碼垛機(jī)器人為對象，對其進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)分析和殘余振動抑制等研究。
　　首先，根據(jù)國內(nèi)外碼垛機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特征，確定碼垛機(jī)器人的整體設(shè)計(jì)方案。使用SolidWorks軟件設(shè)計(jì)出碼垛機(jī)器人的機(jī)構(gòu)模型，并以該模型為基礎(chǔ)加工出碼垛機(jī)器人的本體樣機(jī)；以機(jī)構(gòu)本體為骨架，安裝

3、控制系統(tǒng)，搭建碼垛機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)平臺。
　　其次，對碼垛機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析。采用D-H方法建立碼垛機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)模型，并通過連桿變換矩陣及運(yùn)動學(xué)方程完成運(yùn)動學(xué)正逆解計(jì)算；基于MATLAB軟件對碼垛機(jī)器人進(jìn)行工作空間分析和運(yùn)動學(xué)仿真；基于VC++6.0編程和OpenGL技術(shù)編寫碼垛機(jī)器人的三維可視化仿真軟件，通過人機(jī)界面交互，實(shí)現(xiàn)碼垛機(jī)器人的運(yùn)動控制與實(shí)時仿真，即提供示教功能。
　　最后，對碼垛機(jī)器人進(jìn)行殘余振動抑制研究。利用