渔船冷冻鱼块码垛机械臂的设计与实验分析

摘要

随着远洋渔业的日益发展，渔船的专业化、标准化、现代化程度的要求也不断提升。当前，将传统渔船逐渐转化为水产品捕获、加工、速冻、冷藏于一体的多功能渔船已经成为一种不可抵挡的趋势。尤其是渔船冷藏系统，冷冻鱼块加工完成后，由渔船工作人员将冷冻鱼块在冷藏舱码垛整齐。人工码垛工作强度大、工作效率不高，工作环境恶劣，导致船员的健康损害，迫切需要设计一套冷冻鱼块码垛机械臂，来完成冷藏舱内冷冻鱼块的自动化码垛，实现机器换人。　　本文根据渔船冷冻鱼块码垛的工作要求，确定了冷冻鱼块码垛机械臂的构型，设计了专用机械臂末端执行器，选用恰当的伺服电机，设计了安全报警模块和防潮电加热模块，增加码垛机械臂的稳定性。通过对多种控制方案的比较，确定了PC+运动控制卡的开放式控制系统方案。在完成总体设计后，运用D-H方法对码垛机械臂进行运动学分析，而后针对渔船冷冻鱼块码垛的功能需求，通过调用库函数实现码垛机械臂软件初始化、参数设置、运动控制、自动码垛、系统监控和安全警报等功能。　　本文最后论述了渔船冷冻鱼块码垛机械臂运动控制、安全报警以及自动码垛实验。实验结果表明，码垛机械臂各项性能良好，能够满足预定设计要求。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究现状及发展趋势

1.3论文主要研究内容与创新点

1.4 论文的结构安排

第二章 码垛机械臂的总体设计

2.1总体设计方案

2.2机械臂构型选择

2.3末端执行器的设计

2.4电机选型

2.5安全报警模块

2.6 防潮电加热模块

2.7控制器单元

2.8本章小结

第三章 运动学分析

3.1引言

3.2机械臂运动学基础

3.3运动学分析

3.4本章小结

第四章 码垛机械臂软件设计

4.1软件开发环境介绍

4.2机械臂控制程序设计

4.3本章小结

第五章 码垛机械臂实验

5.1运动控制实验

5.2安全报警实验

5.3自动码垛实验

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及研究成果