DJM-1200型码垛机器人的空间机构分析与末端执行器系统设计

摘要

工业机器人起步阶段发展缓慢,但近年来,随着机器人技术的迅速发展,码垛机器人在工业自动化的各种场合得到了更广泛应用,方便了生产,大大的提高了工作效率。码垛机器人具有结构简单、占地面积少、适应性强、耗能低、智能化程度高等特点。我国在此方面的研究还处在发展阶段,与国际先进水平还存在一定差距,因此对码垛机器人的进一步分析和设计具有重要意义。
　　本文所撰写的DJM-1200型码垛机器人是一种具有四自由度的机器人,主要包括机器人本体、输送台、托盘、控制柜等。它的本体主要由基座、大臂、小臂、末端执行器、辅助连杆等部件组成。所有的关节都是转动关节,分别由四个电机驱动。通过两个平行四边形机构保持抓取器的始终水平位置,是此机器人在结构上的最大特点。它在各种生产线中都具有重要作用。
　　本论文以该机器人本体为依据,阅读国内外相关文献,了解该领域技术的发展现状。运用高等机构学中的D-H法建立其数学模型,对其运动学方程和雅克比矩阵求解,计算了各关节的速度与加速度,利用编程手段绘制了它的工作空间图形。为了适应各种不同的工作条件,设计了铲式和吸附式两种末端执行器系统,包括结构设计、气动系统设计和控制系统设计。最后,运用虚拟样机技术(ADAMS)对码垛机器人的一次搬运过程仿真,利用结果图形校验推导结果的正确性。
　　码垛机器人在未来将会更加智能化,而且它的精度、速度、载重、能耗、可靠性等主要技术指标都会得到迅速提高,技术将向着更加成熟的方向发展。

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第一章 绪论

§1-1引言

§1-2码垛机器人国内外研究情况

§1-3码垛机器人未来发展趋势

§1-4本课题主要工作

第二章 DJM-1200型码垛机器人的空间机构分析

第三章 DJM-1200型码垛机器人末端执行器设计

§3-1总体方案分析与确定

§3-2 末端执行器的结构设计

§3-3 末端执行器气动系统设计

§3-4 末端执行器控制系统设计

§3-5 本章小结

第四章 DJM-1200型码垛机器人的机构建模与运动学仿真分析

§4.1 相关软件介绍

§4-2 仿真原理

§4-3 DJM-1200型码垛机器人系统的建模

§4.4 DJM-1200型码垛机器人运动学仿真

§4.5 本章小节

第五章 结论与展望

§5-1 结论

§5-2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果