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码垛机器人转盘结构拓扑优化设计

现代制造技术与装备 2023年第10期59卷 183-185页

作者：马慧盐城机电高等职业技术学校

码垛机器人是自动化生产中的重要组成部分，其性能直接影响生产效率和产品质量。基于此，研究在不增加码垛机器人转盘质量的条件下，通过拓扑结构优化的方式提升转盘刚度。以HyperWorks软件为基础，先对转盘结构进行静力学分析，然后借... 详细信息

码垛机器人是自动化生产中的重要组成部分，其性能直接影响生产效率和产品质量。基于此，研究在不增加码垛机器人转盘质量的条件下，通过拓扑结构优化的方式提升转盘刚度。以HyperWorks软件为基础，先对转盘结构进行静力学分析，然后借助目标函数等实现拓扑结构优化。经过优化后，机器人转盘质量有所减轻，最大应力下降，可为码垛机器人更有效发挥工作性能提供支持。

关键词：码垛机器人转盘结构拓扑优化静力学分析

码垛机器人运动学分析及关节空间轨迹规划研究

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组合机床与自动化加工技术 2020年第2期 19-21,25页

作者：张程张卓吉林大学珠海学院广东珠海519041 广东科学技术职业学院广东珠海519041

以IRB-460工业机器人为研究对象,针对其运动学建模及在笛卡尔空间和关节空间下的轨迹规划方法展开研究并进行对比。对机器人本体进行了机器人运动学分析,利用多项式轨迹插值算法进行了关键点间的轨迹规划,完成了重叠型码垛的作业流程。... 详细信息

以IRB-460工业机器人为研究对象,针对其运动学建模及在笛卡尔空间和关节空间下的轨迹规划方法展开研究并进行对比。对机器人本体进行了机器人运动学分析,利用多项式轨迹插值算法进行了关键点间的轨迹规划,完成了重叠型码垛的作业流程。利用Robotics Toolbox完成了轨迹规划算法仿真,并进行了结果分析。仿真结果表明在关节空间下进行轨迹插补所得的路径点更为优化,所得的轨迹更为满足作业任务,具备合理性。

关键词：码垛机器人关节空间轨迹规划机器人运动学

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码垛机器人腰关节电机驱动系统设计研究

电子技术与软件工程 2022年第22期 110-113页

作者：李克培德州职业技术学院山东省德州市253034

本文以DSP技术为依托,利用电动机、减速器等硬件,设计出了驱动板与控制板电路,开发了系统的控制程序,以此得到一款全新的码垛机器人腰关节电机驱动系统,最后,通过仿真模拟分析的方式,对该驱动系统的实际应用效果进行了验证。通过验证可... 详细信息

本文以DSP技术为依托,利用电动机、减速器等硬件,设计出了驱动板与控制板电路,开发了系统的控制程序,以此得到一款全新的码垛机器人腰关节电机驱动系统,最后,通过仿真模拟分析的方式,对该驱动系统的实际应用效果进行了验证。通过验证可以发现,该驱动系统性能良好,可将其应用到实际当中。

关键词：码垛机器人腰关节电机驱动系统

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码垛机器人的研究与应用现状

包装工程 2017年第5期38卷 82-87页

作者：黄冰鹏林义忠杨中华邱永兵黄金稳广西大学南宁530004 广西农业机械研究院南宁530007

目的介绍码垛机器人的研究与应用现状。方法通过对比分析国内外码垛机器人的发展,指出国内码垛机器人产业存在的问题。结果国内码垛机器人在核心技术、核心零部件等方面缺失严重,机器人产业规模参差不齐,并针对这些问题提出了解决策略... 详细信息

目的介绍码垛机器人的研究与应用现状。方法通过对比分析国内外码垛机器人的发展,指出国内码垛机器人产业存在的问题。结果国内码垛机器人在核心技术、核心零部件等方面缺失严重,机器人产业规模参差不齐,并针对这些问题提出了解决策略。结论国内码垛机器人技术与国外存在一定差距,同时也有很大提升空间,在国家《机器人产业"十三五"发展规划》的驱动下,国内机器人技术必将日新月异。

关键词：码垛机器人应用现状存在问题解决策略

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桶装水码垛机器人关节空间最优运动控制

现代制造工程 2023年第11期 33-39页

作者：王洪波姚嘉凌江苏安全技术职业学院交通与安全学院徐州221011 南京林业大学汽车与交通工程学院南京210037

针对桶装水码垛机器人关节空间最优运动控制问题,提出一种基于改进萤火虫算法的超螺旋滑模控制策略。首先,利用DH参数法建立码垛机器人运动学模型,并通过Lagrange方程推导出其动力学模型;接着,采用三次多项式将码垛机器人在笛卡尔空间... 详细信息

针对桶装水码垛机器人关节空间最优运动控制问题,提出一种基于改进萤火虫算法的超螺旋滑模控制策略。首先,利用DH参数法建立码垛机器人运动学模型,并通过Lagrange方程推导出其动力学模型;接着,采用三次多项式将码垛机器人在笛卡尔空间中的位姿转换成光滑连续的关节空间运动轨迹;进而,设计超螺旋滑模控制器实现各关节对参考轨迹的快速精准跟踪;同时,以综合时间与绝对误差为目标评价函数,引入改进萤火虫算法来整定所设计控制器中的参数,实现关节空间最优运动控制;最后,通过典型仿真算例验证了所设计控制方法的有效性和优越性。仿真结果表明,所设计控制器的响应速度、跟踪精度及调整时间要优于积分滑模控制器,并能有效抑制系统抖振。

关键词：码垛机器人滑模控制超螺旋算子参数整定萤火虫算法最优控制

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码垛机器人轨迹规划算法研究

控制工程 2018年第5期25卷 925-929页

作者：陈学锋河南工学院电子通信工程系

为改善码垛机器人的运动性能,提高其工作效率,基于遗传算法设计了一种轨迹规划方法。介绍了码垛机器人的整体结构并进行运动分析。基于＂3-5-3＂分段法进行轨迹规划,起始阶段和终止阶段采用三次样条曲线拟合运动轨迹;中间阶段采用五次... 详细信息

为改善码垛机器人的运动性能,提高其工作效率,基于遗传算法设计了一种轨迹规划方法。介绍了码垛机器人的整体结构并进行运动分析。基于＂3-5-3＂分段法进行轨迹规划,起始阶段和终止阶段采用三次样条曲线拟合运动轨迹;中间阶段采用五次样条曲线拟合运动轨迹。基于遗传算法对整个运动过程所需时间进行优化并给出了具体优化过程。最后,进行了仿真分析。仿真结果表明：轨迹规划方法能够确保机器人运动的平稳性;时间优化方法可以将运动时间缩短40%。所述方法不仅能够满足运动约束条件而且可以实现运动时间的最优化设计,提高了码垛机器人的整体性能。

关键词：码垛机器人轨迹规划遗传算法时间最优

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码垛机器人控制系统的设计及实现

码垛机器人控制系统的设计及实现

作者：孙志良河北工业大学

学位级别：硕士

伴随着工业自动化技术的日臻成熟,码垛机器人在医药、包装、水泥、造酒等诸多领域得到了应用。近年来,由于市场环境的不断变化,人们已经不止满足于码垛机器人简单地替代体力劳动而是在低成本、高效率、高精度等方面提出了更多的期望。因... 详细信息

伴随着工业自动化技术的日臻成熟,码垛机器人在医药、包装、水泥、造酒等诸多领域得到了应用。近年来,由于市场环境的不断变化,人们已经不止满足于码垛机器人简单地替代体力劳动而是在低成本、高效率、高精度等方面提出了更多的期望。因此,开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

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码垛机器人回转机构的动力学仿真

现代制造工程 2016年第8期 33-37页

作者：陈旭阳黄松和杨合法西南交通大学机械工程学院成都610031 成都电力机械厂成都610065

高速码垛机器人工作时,动态特性是必须要考虑的问题。以码垛机器人回转机构为研究对象,建立回转机构的动力学方程,并在MATLAB/SIMULINK软件中建立相应的数学模型。为保证仿真结果的准确性,在建立回转机构的动力学方程时,必须考虑刚性、... 详细信息

高速码垛机器人工作时,动态特性是必须要考虑的问题。以码垛机器人回转机构为研究对象,建立回转机构的动力学方程,并在MATLAB/SIMULINK软件中建立相应的数学模型。为保证仿真结果的准确性,在建立回转机构的动力学方程时,必须考虑刚性、阻尼和惯量对回转运动的动态特性的影响。在ADAMS软件中建立码垛机器人的虚拟样机模型,计算得到典型工况下机器人回转机构的负载力矩曲线,并以负载力矩曲线和伺服电动机角速度曲线为输入信号,在MATLAB软件中对回转机构进行动力学仿真。仿真结果表明:回转机构的刚度、阻尼和惯量对回转运动影响的最大值为0.11°,回转机构具有较好的动态特性。

关键词：码垛机器人回转机构数学模型动态分析

码垛机器人抓手的结构设计及有限元分析与优化

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组合机床与自动化加工技术 2017年第3期 49-52页

作者：李铁刚冯显英岳明君王兆国山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061

在机器人远端载荷一定的情况下,文章设计了一种满足色母粒生产线码垛机器人抓手可以满足50kg及以下的包装袋码垛需求。基于构建的抓手三维几何模型和现代有限元分析,对抓手的整体结构进行了在抓取料袋工作状态下应力分析,获得了结构的... 详细信息

在机器人远端载荷一定的情况下,文章设计了一种满足色母粒生产线码垛机器人抓手可以满足50kg及以下的包装袋码垛需求。基于构建的抓手三维几何模型和现代有限元分析,对抓手的整体结构进行了在抓取料袋工作状态下应力分析,获得了结构的应力分布情况,验证了抓手结构强度和安全可靠性。对抓手的关键结构进行了疲劳分析,找出最易发生疲劳破坏的部位,并且对该部分进行了优化设计以改善性能。通过对比优化前后的结果表明,疲劳寿命得到显著提高。基于仿真软件的建模、分析验证保证产品设计的可行性、安全可靠性,提高了产品的设计效率,也为码垛机器人抓手的设计提供了依据。

关键词：码垛机器人应力分析疲劳分析优化设计