文 献 综 述
1 研究背景与意义
1.1工业机器人发展背景
工业机器人已广泛应用于汽车工业的点焊、弧焊、喷漆、热处理、搬运、装配、上下料、检测等作业。在物流、码垛、食品和药品等领域,工业机器人正逐步代替人工从事繁重枯燥的包装、码垛、搬运作业。工业机器人研究的运动学标定、运动规划、控制等已有成熟的控制方案。但由于工业机器人是一个非线性、多变量的控制对象,而制造业也对机器人性能提出新需求,机器人的控制方法仍是研究重点,工业机器人技术也朝着智能化、重载、高精度、高速、网络化等方向发展.结合位置、力矩、力视觉等信息反馈,柔顺控制、力位混合控制、视觉伺服控制等方法得到大量研究,以适应高速、高精度、智能化作业的需求。利用网络技术,工业机器人不仅简化了系统结构,同时也实现了协同作业.例如,FANUC公司的并联六轴结构的机器人3iA具有很高的柔性,集成iRVision视觉系统、Force Sensing力觉系统、Robot Link通信系统和Collision Guard碰撞保护系统等多个智能功能,可对工件进行快速识别,利用视觉跟踪系统引导完成作业。在工业机器人研究中,国内很多大学和研究机构开展了大量工作,在机构、驱动和控制等方面取得了丰富成果,为国内机器人产业的发展奠定了技术基础。
工业机器人是集机械、电子,控制,计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FIS)、自动化工厂(FA)。计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,诚轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样,工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。
1.2吨袋划包机器人的研究意义
与其他工业机器人一样,吨袋划包机器人在国内外也已经有了很大的发展,并且已经在很多场合得到实际应用。现如今南京港码头散货装船的过程中需要将装满散货的吨袋划破,才能使货物落入船舱,目前这个过程都是人工完成的,一次吊装6-8袋散货,在华宝过程中由于不平衡造成晃动,对操作人员造成很大的安全隐患。而且这个工作基本上没有对人思考的硬性要求,只是一个机械式的体力活,并且由于天气等原因,有时候工作环境非常恶劣,比较适合机械代替人来工作。因此希望设计一种划包机器人来代替人工作业,并通过改造吨袋吊装方式,实现吨袋有序划包,消除安全隐患,降低劳动强度。通过对吨袋划包机器人的研究设计,工厂码头等需要拆包卸货的地方应用上合理科学的划包机器人能大大减低工人的劳动强度、解除划包工人的安全隐患、同时还能大大提高企业的效益。
2 课题设计相关技术
我的课程设计所需要涉及的内容很广泛,首先各个结构部件所用材料(以金属材料为主),合理安排各部件所用材料就要考虑结构大小、强度要求包括成本控制等方面的因素。其次还要考虑各机械件连接的各种问题。另外,机械臂是本课题的一个重点,如何跟踪仿真、控制机械臂也是本课题需要运用到的知识点。
2.1机械工程材料
