码垛机器人控制系统的设计及实现

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1、分类号：TP241.2密级：UDC：编号：15-085201-35M河北工业大学硕士学位论文码垛机器人控制系统的设计及实现论文作者：孙志良学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：机械工程指导教师：孙立新职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofHereIsTheSubjectorSpecialtyYouEngageTHEDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFPALLETIZINGROBOTCONTROLSYSTEMbySunZhiliangSupervi

2、sor:Prof.SunLixinApril2015原创性芦明：．木人巧巧禹明：巧Ｖ父的今位论文．化本人化巧脚巧计下逆ｈ研巧１：化斯化巧‘化的成果．除义中。巧化明；Ｉ用的內巧，木，化论义不包別ｒ：巧化人说化化ｄ巧巧乂的作化內容．片本论义巧沙及的樹巧．化小位含木入为化巧从他巧位邮化Ｗ过的Ｈ林．ｌ工作化化巧献的Ｋ他个人！化化化均己任义中ａ巧确方式悼明．本节巧论文扶创炸乐明的化巧＆佔曲本人水化．卢竿化论义化备巧名：《良鳴鄭关于学位论文朦权使用授权的说明‘本人亢伞Ｔ解約北Ｔ化人，关）收化、议知、化川节巧论文的Ｗｈ巧化：巧仅抑、／权义衍巧印、巧巧ｆ

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4、展对码垛机器人控制系统的研究对于提高我国码垛机器人的设计水平，推动码垛机器人更广泛地走向市场具有重要的意义。本文首先对码垛机器人机构进行分析，得出了机器人末端执行机构与驱动机构之间的运动关系。提出机器人吊臂连杆的尺寸优化方案，并据此应用图解法计算出码垛机器人的工作空间。其次，为了提高工作效率以及减小机器人手爪的振动，提出了两种可行的轨迹规划方案，即“4-3-4”三段轨迹法与五次多项式插值相结合的轨迹规划方法和基于三次样条曲线的轨迹规划方法，并结合本课题中机器人具体参数计算出了机器人末端的运动轨迹方程，通过MATLAB对两种方法的轨迹方程分别进行了仿真验证。最后，设计出了码垛机器人

5、的具体控制方案，并根据机器人实际工作需求选取了控制系统的控制器、伺服系统、触摸屏、传感器等硬件设备。绘制了控制系统的控制器接线图、伺服电机驱动器接线图以及通讯接口接线图。设计了控制系统软件的组成架构，按照模块化设计原理，完成了码垛机器人可编程控制器程序以及触摸屏界面的设计。关键词：码垛机器人，机构运动分析，轨迹规划，PLC，工业触摸屏II河北工业大学硕士学位论文ABSTRACTAlongwithindustrialautomationtechnologymaturegradually,palletizingrobotisappliedinpharmaceutical,packag

6、ing,cementhanding,winemakingandmanyotherfields.Inrecentyears,duetotherapidchangingofthemarketenvironment,ithasbeenmorethansatisfiedwiththepalletizingrobotsimplyreplacedmanuallaborbutinlowcost,highefficiency,highprecisionandputforwardmoreexpectations.Therefore,studyonpalletizingrobotcontrolsys

7、temhasimportantsignificanceinimprovingthepalletizingrobotdesignlevelofourcountryandpromotingitintothemarketmorewidely.Thispaperfirstlyanalysisthemovementofpalletizingrobotandgetthekinematicrelationshipbetweentherobotactuatorsanddrivingmechani