1. 研究目的与意义(文献综述)
近年来,随着机械自动化水平的提高,码垛机器人已经逐渐代替人力,广泛应用于生产制造、流通、仓储等领域,具有占地空间小、灵活性高、承载力大、易维护、适用范围广等优点,并在提高劳动生产率和经济效益,改善工人劳动条件及解放生产力等方面有着极大的优势。因此,国内外相继在码垛机器人领域展开了相关研究和应用。
日本和瑞典是世界上最早将工业机器人技术应用于物体码垛和搬运的两个国家,其中,日本于20世纪70年代末首次将机器人技术应用于物流中的码垛作业;1974年,瑞典abb公司研发出了全球首台主要应用于物体取放和物料搬运的全程电控式工业机器人。随着工业机器人技术及人工智能的发展,日本、瑞典、德国等国家在研究码垛机器人上都取得了很大的进展,推出了各自极具代表性的码垛机器人,如日本的fanuc、okura以及fuji系列,德国的kuka系列,瑞典的abb系列,其中瑞典abb、德国kuka和日本fanuc公司的码垛机器人以传统的空间关节式机器人为主,日本fuji系列码垛机器人则采用平行四连杆机构,其部分关节采用直线运动代替传统的回转运动。
我国工业机器人研究和应用开始于20世纪70年代,受当时经济体制等因素的制约,发展比较缓慢,在研究和应用水平上比较落后。20世纪80年代引进的大型石化装置,首次应用了机器人码垛。目前,我国自主研究和开发的码垛机器人主要有直角坐标型和关节坐标型两种型式。直角坐标型为4轴机器人,分别对应直角坐标系中的x轴、y轴和z轴,以及z轴上带有的一个旋转轴,具有定位精度高、空间轨迹易于求解等优点,但所占空间体积大、工作范围小、灵活性差、运动速度低。与直角坐标型机器人相比,关节型机器人所占空间体积小,动作更为灵活。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 研究(设计)的目标及基本内容
本次课题的主要目标为设计一个四自由度码垛机械手,建立码垛机器人的动力学模型,结合动力学仿真软件adams进行仿真分析。
根据设计目标,提出以下基本研究内容:
3. 研究计划与安排
第1~3周:查阅相关文献资料,明确研究内容。确定方案,完成开题报告和英文翻译;
第4~9周:完成模型的建立;
第10~12周:完成模拟仿真及数据整理;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] johnj.craig. 机器人学导论[m]. 北京:机械工业出版社,2015.
[2]韩秀姝, 王吉岱, 魏军英,等. 码垛机器人运动学分析[j]. 机械传动, 2014(9):109-112.
[3] 李晓刚等. 码操机器人的研究与应用现状、问题及对策[j]. 包装工程.2011,32(3).
