玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人軌跡規(guī)劃與控制系統(tǒng)研究.pdf

1、平板顯示產(chǎn)業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。玻璃基板是平板顯示產(chǎn)業(yè)中不可或缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料之一。玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人是一種在平板顯示產(chǎn)品加工過程中承擔(dān)玻璃基板交換與傳遞的自動化設(shè)備，其性能的優(yōu)劣直接影響到平板顯示產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量。因此，對玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人及其關(guān)鍵技術(shù)的研究具有積極的意義。 首先，本文介紹了國內(nèi)外玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，分析了關(guān)節(jié)空間機(jī)器人軌跡規(guī)劃和笛卡兒空間機(jī)器人軌跡規(guī)劃的基本原理，

2、討論了機(jī)器人運(yùn)動控制器的發(fā)展現(xiàn)狀與運(yùn)動控制系統(tǒng)的分類。 其次，本文結(jié)合國內(nèi)市場的需求，提出了玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定了玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人的構(gòu)型，詳細(xì)介紹了玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)座模塊、升降模塊、旋轉(zhuǎn)模塊、伸縮模塊和執(zhí)行模塊的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動機(jī)理，從轉(zhuǎn)矩匹配和轉(zhuǎn)動慣量匹配兩個方面校核了各模塊伺服電機(jī)的匹配性能。 然后，為提高玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)動的平穩(wěn)性和快速性，本文介紹了機(jī)器人軌跡規(guī)劃中常用的優(yōu)化準(zhǔn)則，提出了一種適合玻

3、璃基板搬運(yùn)機(jī)器人的時間-沖擊綜合最優(yōu)軌跡規(guī)劃方法，推導(dǎo)了基于三次樣條函數(shù)的運(yùn)動軌跡插補(bǔ)過程，建立了時間-沖擊綜合最優(yōu)軌跡的數(shù)學(xué)模型和約束條件。為求解數(shù)學(xué)模型，本文設(shè)計(jì)了一種基于模糊邏輯理論的遺傳算法，并利用MATLAB實(shí)現(xiàn)了遺傳算法的編程和玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人的實(shí)例仿真。仿真結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的時間-沖擊綜合最優(yōu)軌跡規(guī)劃方法能有效地解決機(jī)器人運(yùn)動時間和關(guān)節(jié)沖擊的矛盾問題。 最后，本論文提出了玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，