由于机器人优越的作业性能,在社会生产活动中被广泛应用,并带来了巨大的经济效益.本文对机器人基础技术进行了较深入的研究,主要包括基础设计、运动学分析、轨迹规划等几个部分. 文中介绍了国内外工业机器人、搬运机器人发展状况,并针对目前袋装物料的搬运状况作了大量论述.从中可以认识到我国机器人的发展与应用与发达国家有着较大差距.尤其在机器人搬运袋装物料方面,我国的基础研究仍相当有限.从而本文的研究内容对于该领域的研究有着积极的意义. 对机器人的关节形式、工作空间以及末端操作器结构进行了必要的讨论.在确保完成预期搬运动作的情况下,分析了完成袋装物料搬运机器人的自由度形式;以水泥袋装运汽车作为工作场景,对机器人大、小臂的长度进行了优化设计;将50kg的袋装水泥作为抓取对象,设计了一套末端夹持器,该夹持器具有结构新颖,方法独特,抓取可靠等特点. 机器人运动学是机器人动力学、机器人控制和规划的基础,因此,寻求简单而有效的方法进行机器人的运动学分析具有重要的意义.本文不拘泥于目前惯用的D-H矩阵表示法,针对搬运机器人的结构与运动特点进行运动学分析.在分析过程中,将机器人的位姿分解,并分别用关节角度来表示,以关节角度为中间量求解运动学方程,避免了大量矩阵求逆的运动学计算,求解过程简单方便,大大提高了计算速度,对于机器人实时在线控制,具有较大的实用价值. 轨迹规划对于机器人的控制有着重要意义.根据机器人的各关节运动特点,将其分别在关节空间以及笛卡尔空间进行轨迹规划.选择高次插值函数描述轨迹,并对每条轨迹分为加速、匀速、减速三个运动段进行讨论.建立了设定路径条件下的数学模型,在MATLAB中得到机器人的关节角度、角速度以及角加速度仿真曲线,为机器人进一步研究与应用提供了可行性依据.