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作为一种典型的工业机器人,码垛机器人集成了计算机、人工智能、信息和传感等多学科的知识,以其强大的柔性工作能力、高度智能化、小占地面积、可同时处理多品种物料等优点,在包装物流等工业领域得到越来越广泛的应用。当前,机器人码垛正朝着柔性化、多样化、智能化等多方向全面发展,追求更高的码垛速度、更大的作业空间以及更好的稳定性,而控制系统的开发水平直接决定了上述指标的优劣。基于此,本文旨在开发一套适合于码垛机器人的通用控制系统,主要完成了以下工作:首先,根据码垛机器人的本体结构和功能需求建立了机器人控制系统的初步方案,基于模块化的设计思想将控制系统分成六大模块,各模块功能独立,相互紧密联系。在此基础上,完成了运动控制模块的细分工作,提高了系统的执行效率。其次,本文对码垛机器人的运动轨迹进行了详细规划,包括运动学建模、坐标系转化、工作空间分析,重点介绍PVT模式下的码垛轨迹规划,应用S型柔性加减速算法规划PTP运动,使用改进的三次样条函数规划码垛运动轨迹,使得各关节速度、加速度平滑连续,保证码垛运动的平稳。然后,建立了硬件控制系统的总体方案,根据方案完成硬件选型与系统电路设计工作。根据软件需求确定了软件系统模块和框架结构,完成相应的控制程序编写与人机界面开发工作。通过简单的实验验证,所设计的机器人能够完成码垛任务,满足运动要求。最后,针对单机器人的速度瓶颈问题,本文着手探讨建立多机器人协同控制策略,建立了多码垛机器人的体系结构、通信机制与任务分配原则,并给出了多机器人码垛作业的应用策略思路,重点设计了多机器人码垛系统的空间布局与协作分配算法,以期为后续实现多机协作的实际应用奠定理论基础。