河南科技大学硕士学位论文
KEY WORDS: Industrial robot, Suction cup frame, Kinematics analysis, Stacking
syetem
Dissertation Type: fundamental research
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目录
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第1章 绪论 ................................................ 1
1.1 课题来源.................................................................................................................... 1 1.2 课题研究的背景与意义 ........................................................................................... 1 1.3 玻璃在线堆垛系统 ................................................................................................... 1 1.3.1 人工堆垛 ............................................................................................................ 2 1.3.2 简单机械堆垛 .................................................................................................... 2 1.3.3 基于工业机器人的玻璃在线堆垛系统............................................................ 3 1.4 基于工业机器人玻璃在线堆垛系统的研究现状 ................................................... 3 1.4.1 国内现状 ............................................................................................................ 3 1.4.2 国外现状 ............................................................................................................ 4 1.5 本文主要内容 ........................................................................................................... 5 1.5.1 论文各章主要内容概括 .................................................................................... 5 1.5.2 本文主要内容结构框架 .................................................................................... 5
第2章 基于工业机器人的玻璃在线堆垛系统 .................... 7
2.1 基于工业机器人的玻璃在线堆垛系统 ................................................................... 7 2.2 工业机器人 ............................................................................................................... 8 2.2.1 工业机器人 ........................................................................................................ 8 2.2.2 工业机器人在堆垛系统中的应用 .................................................................... 9 2.2.3 控制系统 .......................................................................................................... 10 2.3 末端执行器 ............................................................................................................. 11 2.3.1 吸盘架结构设计 .............................................................................................. 11 2.3.2 气路系统方案设计 .......................................................................................... 12 2.3.3 真空器材选型 .................................................................................................. 13 2.4 本章小结.................................................................................................................. 16
第3章 系统运动学分析 ..................................... 17
3.1 运动学分析的重要性和D-H算法 ........................................................................ 17 3.2 运动学基础 ............................................................................................................. 18 3.2.1 位置描述 .......................................................................................................... 18 3.2.2 姿态描述 .......................................................................................................... 18 3.2.3 位姿描述 .......................................................................................................... 20
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河南科技大学硕士学位论文
3.3 坐标系的建立 ......................................................................................................... 21 3.4 正向运动学分析 ..................................................................................................... 24 3.4.1 相邻连杆坐标系的变换通式 .......................................................................... 24 3.4.2 相邻连杆坐标系的齐次变换矩阵 .................................................................. 26 3.4.3 正向运动学方程 .............................................................................................. 28 3.5 逆向运动学分析 ..................................................................................................... 30 3.5.1 逆解问题的可解性 .......................................................................................... 30 3.5.2 解析算法 .......................................................................................................... 32 3.6 本章小结.................................................................................................................. 35
第4章 系统轨迹规划 ....................................... 37
4.1 工作空间求解 ......................................................................................................... 37 4.2 轨迹规划方法 ......................................................................................................... 40 4.3 关节空间轨迹规划 ................................................................................................. 41 4.4 关节轨迹规划函数 ................................................................................................. 41 4.4.1 三次多项式函数法 .......................................................................................... 41 4.4.2 过路径点的三次多项式函数法 ...................................................................... 43 4.5 玻璃在线堆垛系统轨迹规划 ................................................................................. 45 4.6 本章小结.................................................................................................................. 48
第5章 运动学仿真分析 ..................................... 49
5.1 Pro/E软件简介 ........................................................................................................ 49 5.1.1 Pro/E概述 ......................................................................................................... 49 5.1.2 Pro/Mechanism模块介绍 ................................................................................ 49 5.2 仿真模型的构建 ..................................................................................................... 50 5.2.1 零部件的三维造型 .......................................................................................... 50 5.2.2 装配模型的建立 .............................................................................................. 52 5.3 模型仿真及结果分析 ............................................................................................. 53 5.3.1 模型的导入及驱动的添加 .............................................................................. 53 5.3.2 仿真结果及分析 .............................................................................................. 54 5.4 本章小结.................................................................................................................. 57
第6章 实验验证及分析 ..................................... 59
6.1 实验方案.................................................................................................................. 59 6.2 实验过程.................................................................................................................. 60
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目录
6.2.1 坐标系设定及编程 .......................................................................................... 60 6.2.2 运动过程分析 .................................................................................................. 61 6.3 实验结果比对 ......................................................................................................... 61 6.4 本章小结.................................................................................................................. 62
第7章 结论 ............................................... 63
7.1 本文总结.................................................................................................................. 63 7.2 研究展望.................................................................................................................. 64
参考文献 .................................................. 65 致 谢 .................................................. 68 攻读硕士学位期间的研究成果 ................................ 69
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