大伸臂重载装配机器人.pdf

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1、工业控韦U与应用自动化技术与应用》2012年第3l卷第6期ndustryControlandApplications大伸臂重载装配机器人许家忠1，王东野1．蔡浩田，褚纪伦(1．哈尔滨理工大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150080；2．密歇根州立大学工程学院，美国48901)摘要：面向航天、飞机、码头等领域的重载装配作业，提出了一种具有装配和操作功能的伸缩式重载装配机器人，以期避免人们对重载货柜直接操作导致的操作风险。给出机器人的一种5自由度造型，介绍了其机械结构及其软硬件的构成。给出了三种伸缩臂的加减速方案设计，并通过计算、比较确定了伸缩臂加减速的方案，为解决伸缩臂在加减速过程中

2、发生震颤提供了强有力的依据。关键词：伸缩臂；重载装配机器人；加减速方案中图分类号：TP242．2文献标识码：A文章编号：1003-7241(2012)06—0001—05BigSemi—·GirderOverloadAssemblyRobotXUJia-zhong，WANGDong-ye，CAIHao-tian，CHUJi-lun(1．SchoolofAutomation，HarbinUniversityofScienceandTechnology,Harbin150080China；2．CollegeofEngineering，MichiganStateUniversity，

3、Lansing48901U．S．A)Abstract：Foroverloadedandassemblyoperationofaerospace、aircraft、pierandotherkindsofdomain，presentsaflexibleoverloadedandassemblyrobotwhichpossessesassembleandoperativecharacteristicstoavoidtheoperationalriskresultedfrompeople’Sdirectoperationtooverloadedcontainer．Givinga5deg

4、reesoffreedomrobot．Introducedme—chanicalstructureandsoft&hardwareformationareintroduced．Givingthreelayoutsofaccelerateanddecelerateproposalforflexiblearm，theproposalofaccelerationanddecelerationinthewayofcalculationisidentified．Itprovidesastrengthandconvincedevidencetosolvetremorinprocessofa

5、ccelerationanddeceleration．Keywords：telescopicboom；overloadassemblyrobot；acceleratinganddeceleratingscheme1引言识到这点，开始研究大伸臂重载机器人并开发出一些样随着机器人技术的不断发展，航天、飞机、码头等机。美国的肯尼迪航天中心设计了一套机柜安装机器领域的地面重载装配领域将成为机器人应用的广阔天人，能够在不到一个小时的时间内，将机柜由移动转运地。在上述领域内工作具有以下的特点：车上拿起并且将之安装入位。这样一来大大节省了机1)货柜外形尺寸大、重量重，需要消耗大量的人力。柜的

6、安装时间，从而保证按时完成节点。2)货柜装卸工作完全依靠人力操作具有相当的难根据实际装配的情况，本文提出了一种五自由度大度以及不可靠性。伸臂重载机器人。该机器人由伸缩起重臂、基座以及末3)货柜装配过程为重复性劳动。端执行机构组成。4)货柜在装配过程中受到舱内尺寸和内部空间其特点包括：的制约。1)部分可实现自动化操作。鉴于以上特点，开发大伸臂重载机器人【1代替人去2)操作流程简单、智能。从事重载装配工作将有重要意义。目前，国内外已经认3)可以一次安装两个象限的货柜，并且只需旋转一次舱体，就可安装四个象限的货柜。收稿日期：2011—12—05自动化技术与应用》2012年第31卷第6

7、期工业控制与应用ndust~ControlandApplications4)可以减少操作人员对货柜的直接操作，减少了人功能模块划分可分为运动控制模块、视频采集显示模为带来的不确定性因素，从而提高了操作的安全性。块、数据采集模块、人机交互模块四大部分。硬件结构在结构上采用模块化设计方法。模块化机器人具如图2所示。有研发成本低，结构和功能的扩展性强等优点，是当前机器人系统研发的一个趋势。本文对上述大伸臂重载机器人进行基础研究，提出、分析和比较三种不同的伸缩臂加减速方案【2】。通过计算和比较三种方