基于機器人的玻璃堆垛系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展、科技的進步機器人被廣泛的應用于生產(chǎn)和生活當中，提高了制造的自動化和生產(chǎn)效率。本文以工業(yè)機器人為研究對象，通過設計末端執(zhí)行器，機器人視覺和相應的氣動控制回路完成機器人在線堆垛玻璃智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)玻璃的在線堆垛。該研究不僅降低工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，而且促進自動化玻璃生產(chǎn)的快速發(fā)展。
　　根據(jù)堆垛玻璃的尺寸設計吸盤架的結構，依據(jù)機器人末端承載的重量計算選取了吸盤和真空發(fā)生器的型號。依據(jù)玻璃堆垛的特點，設計了氣動

2、控制回路，完成了吸盤架和氣動控制回路系統(tǒng)的設計。
　　分析機器人的本體結構，采用D-H參數(shù)法建立了系統(tǒng)的D-H坐標系，由機器人的技術參數(shù)獲取 D-H參數(shù)，通過相鄰連桿之間的齊次坐標變換矩陣建立機器人正運動學方程。采用數(shù)值解法中的分離變量對運動學求逆解，得到了機器人逆運動學方程。建立了機器人正、逆運動學方程并完成了求解。分析了機器人在關節(jié)空間和直角坐標系之間的優(yōu)缺點，在機器人的關節(jié)空間中，采用改進的三次多項式插值法對機器人堆垛玻璃系

3、統(tǒng)進行了軌跡規(guī)劃獲取堆垛玻璃的最短路徑。在玻璃生產(chǎn)線中添加了機器人視覺，通過機器視覺獲取玻璃圖像，采用計算機圖像處理技術獲取玻璃的位置和姿態(tài)，從而實現(xiàn)玻璃的在線抓取。
　　在 Matlab軟件中建立機器人模型，并對機器人運動學方程進行了計算和驗證。通過編寫控制程序模擬了機器人堆垛玻璃全過程中并繪制了位移、速度、加速度曲線。通過 Matlab軟件中機器人工具箱驗證了運動學方程和軌跡規(guī)劃的正確性。最后通過實驗驗證了軌跡規(guī)劃的合理性和正