随着机械制造业特别是装备制造业的现代化水平快速提升,铸造生产中的工人劳动强度大、环境恶劣及生产效率低等问题可得到有效解决。针对当前铸造生产中的问题,设计了一种可移动式铸件搬运机器人,通过更换末端执行器可实现铸造生产中的取芯、组芯、下芯和浇注等作业功能,可以有效的替代人工操作,提高作业效率及产品质量。根据铸造生产的作业环境以及作业要求,对可移动式铸件搬运机器人的结构及作业功能进行分析,完成机器人中的并联工作臂以及末端执行器的设计,分析结构设计的合理性。运用ANSYS仿真软件,对可移动式铸件搬运机器人的并联工作臂以及可翻转式多指异步抓手进行静力学仿真,验证设计方案的合理性。通过仿真发现可翻转式多指异步抓手的结构设计存在不合理之处,对抓手结构进行优化设计,通过疲劳分析,验证抓手结构设计的合理性。针对并联工作臂,分析计算并联工作臂的自由度、位置正反解以及工作空间,运用MATLAB仿真绘制并联工作臂的工作空间,为机器人控制系统软件的设计提供理论基础。为验证可移动式铸件搬运机器人结构设计的合理性,研制了一种重载铸造机器人样机及半实物仿真实验平台,实现样机的软硬件控制,利用工业以太网进行通信,使控制系统开放程度更高、通用性更好。基于Windows7开发平台,以LabVIEW软件作为开发工具,设计了样机的控制系统软件。软件采用模块化设计方法,将控制系统软件分为三个模块。根据铸件搬运等作业要求设计合理的人工交互界面,提高界面设计友好性,能够实现示教、位置监控、视觉识别、标定等功能,精准完成指定的铸件搬运等工作任务。图[76]表[5]参[73]