基于工业机器人玻璃在线堆垛系统的研究硕士学位论文

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1、分类号密级UDC编号硕士学位论文基于工业机器人玻璃在线堆垛系统的研究学位申请人：崔庆东指导教师：崔凤奎教授王晓强副教授学科专业：机械制造及其自动化学位类别：工学2012年5月摘要论文题目：基于工业机器人玻璃在线堆垛系统的研究专业：机械制造及其自动化研究生：崔庆东指导教师：崔凤奎、王晓强摘　要本文在深入了解国内外玻璃在线堆垛行业发展的基础上，结合现有智能堆垛机械手，设计了一套基于工业机器人的玻璃在线堆垛系统，并对系统进行运动学分析及轨迹规划，最终实现玻璃在线堆垛作业。首先根据系统作业类型，设计系统末端执行器。末端执行器是系统执行部件，根据玻璃在线堆垛作业类

2、型设计末端执行器，即吸盘架。根据吸盘架吸附玻璃重量、尺寸等具体条件设计气路系统；根据玻璃在线堆垛系统的具体工作情况和实际要求，选取了真空发生器等系统关键部件，最终完成系统的搭建。用Pro/E软件建立了工业机器人系统的三维实体模型，根据关节空间关系坐标系，建立D-H模型，计算得到6个关节坐标变换矩阵，求出相邻连杆的坐标变换通式，从而求出正向运动学方程；在正向运动学求解的基础上，运用解析法求解了逆向运动学问题，并对多解性作了分析；在关节空间中，采用三次多项式函数法对机器人的轨迹进行了规划，对玻璃堆垛过程中经过的关键点进行三次多项式拟合，得到各个运动轴的驱动函

3、数，从而完成系统的轨迹规划。在Pro/EMechanism模块中对三维实体模型添加驱动和驱动参数，根据运动学求解结果及系统轨迹规划曲线进行运动学仿真，同时模拟了规划轨迹的全过程，并对这一过程进行了运动学分析，最后用实验验证了轨迹规划合理性以及可行性。该项研究的意义在于提高工业机器人系统的工作效率、为系统编程提供数据以及为操作工业机器人系统提供理论指导。关键词：工业机器人，吸盘架，运动学分析，堆垛系统论文类型：应用基础研究本课题得到了河南省重点科技攻关项目（基于工业机器人的玻璃在线堆垛系统，102102210029）资助。V摘要Subject:TheRes

4、earchofGlass-onlineStackingSystemBasedontheIndustrialRobotSpecialty:MechanicalManufacturingandAutomationName:CuiQingdongSupervisor:CuiFengkuiWangXiaoqiangABSTRACTAftertheresearchofdomesticandinternationaldevelopmentofglassonlinestackingindustryandcombinedwiththeexistedsmartstacki

5、ngrobot,thispaperdesignedaglassstackingsystembasedontheindustrialrobot.Kinematicanalysisandtrajectoryplanningweredone,ultimatetheglassonlinestackingjobwererealized.First,accordingtotheoperatingtype,designedtheendeffectorofthesystem.Theendeffectoristheimplementationcomponentofthes

6、ystem,accordingtotheglasson-linestackingtypedesignedthesuctioncupholder.Accordingtoglassweight,sizeandotherspecificconditionstodesigngassystem;accordingtothespecificworkconditionsandactualrequirementsoftheglasson-linestackingsystem,selectthevacuumgeneratorandotherkeycomponents,fi

7、nallycompletedthesystem.Creadedthe3DsolidmodeloftheindustrialrobotIRB2400withPro/Esoftware.Relationsbasedonjointspacecoordinate,establishedtheD-Hmodel,thencalculatedandgotthesixjointstransformationcoordinates,thusgotthekinematicequations.Theforwardkinematicssolutionbasedontheuseo

8、ftheanalyticalmethodforsolvingtheinverse