上下料系統(tǒng)中雙機(jī)械臂的安裝定位與路徑規(guī)劃技術(shù)研究.pdf

1、目前在機(jī)械加工領(lǐng)域中，各種全新的、有蓬勃生命力的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人早已出現(xiàn)而且迅速發(fā)張起來。產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍很廣，主要從事維護(hù)保養(yǎng)、修理、運輸、涂裝、焊接、質(zhì)檢等工作。雙臂機(jī)器人作為一種重要的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人也進(jìn)入實際的工業(yè)生產(chǎn)，其攜帶的機(jī)械臂可以很好的完成辛苦而繁復(fù)的工作，從而使人類從簡單重復(fù)的體力勞動中解放出來。
　　 在機(jī)器人上下料系統(tǒng)中機(jī)械臂與機(jī)床、傳送帶、末端執(zhí)行器等組合，使之能滿足工程生產(chǎn)實際。由經(jīng)驗可得知機(jī)械臂結(jié)構(gòu)在很大程度

2、上決定了整個系統(tǒng)的實際工作性能。機(jī)械臂安裝在模擬軀干上，配以人性化的控制界面，使得這種機(jī)械臂可以高效代替人手完成上下料工序，并且這種機(jī)械臂擁有重量較輕、體積較小、外觀精致、工作空間大等特點。本文需要結(jié)合機(jī)器人運動學(xué)，以及可操作度理論對放置在模擬軀干上的雙臂機(jī)器人進(jìn)行研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　 首先，根據(jù)上下料機(jī)器人的實際工況要求及實際工作空間的特點確定適當(dāng)?shù)淖杂啥葦?shù)和關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)型，并且綜合考慮重量，體積等因素，選擇合適的機(jī)械

3、臂傳動方案和整體結(jié)構(gòu)布局。另外結(jié)合機(jī)構(gòu)學(xué)分析規(guī)劃各部分功能結(jié)構(gòu)，包括手爪、腕部、小臂、大臂、底座等功能模塊，最后對機(jī)械臂選型定型，選取整個手臂的具體結(jié)構(gòu)。
　　 其次，對機(jī)器人的運動學(xué)進(jìn)行分析，建立了機(jī)械臂運動學(xué)模型。根據(jù)D-H法得到機(jī)械臂的運動學(xué)正解和運動學(xué)逆解，并用矢量積分法推導(dǎo)出機(jī)械臂雅克比矩陣，利用運動學(xué)理論分析繪制了機(jī)械臂的工作空間。結(jié)合工作空間對大臂和小臂桿長參數(shù)進(jìn)行了尺寸綜合得到較優(yōu)的桿長參數(shù)。
　　 再次

4、，研究機(jī)械臂的工作性能，把機(jī)器人性能指標(biāo)中的可操作度和壁障能力作為研究對象，結(jié)合機(jī)械臂避障商的概念，進(jìn)而分析整個系統(tǒng)的避障判據(jù)，同時建立環(huán)境模型，然后通過遺傳算法選取了雙臂機(jī)器人模型結(jié)合實際環(huán)境模型的條件下的最優(yōu)路徑，此路徑可以用于實際操作和機(jī)器人驅(qū)動程序編寫。
　　 最后，根據(jù)雙臂機(jī)器人的控制系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)，對控制模塊進(jìn)行分析。然后基于實際所擁有的條件結(jié)合Val3編寫控制系統(tǒng)程序，連接機(jī)械部分進(jìn)行調(diào)試，并且在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了部