基于刚柔耦合模型的重载搬运机器人动力学仿真分析与结构优化

为准确分析重载搬运机器人结构设计的优劣,基于多体动力学软件ADAMS建立了重载搬运机器人的刚柔耦合多体动力学模型。由此模型对重载搬运机器人进行了重载搬运典型工况下的动力学仿真,分析了不同电动机控制方法的优劣,以及重载搬运机器人在动作过程中的振动偏移情况。根据分析结果对重载搬运机器人结构进行了改进优化,并结合优化后刚柔耦合模型的动力学仿真验证了结构优化的有效性。所应用的建模及分析方法简便可靠,提高了工作效率,具有一定的工程实用价值。

生产线重载搬运机器人实时状态监测系统设计

生产线重载搬运机器人在制造业生产过程中具有重要作用,能够有效地缩减制造业生产成本,降低资源消耗,其机器人运行状态直接影响制造业生产效率。为有效提高机器人实时状态监测性能,设计了一种生产线重载搬运机器人实时状态监测系统。依据系统设计要求完成系统整体框架设计,并设计了框架中硬件模块的功能。在此基础上,设计系统软件算法,通过远程通信报警算法,完成生产线重载搬运机器人实时状态的监测。实验结果表明,所提系统的机器人实时状态监测效果较好,能够有效提高机器人实时状态监测性能。

重载搬运机器人的研究进展综述

重载搬运机器人是替代人工搬运的一种自动化产品,最早出现于美国,现在已广泛应用于汽车行业、电子行业、橡胶及塑料行业、船舶行业、金属制品行业、食品行业等领域,主要从事分拣、搬运和码垛等工种。专家们主要从机器人机械部分设计、运动轨迹规划、控制部分设计、运动学分析与仿真、动力学分析方面展开了研究,未来重载搬运机器人将朝着智能一体化、轻量化和虚拟调试的趋势发展。

重载搬运机器人的动力学仿真及控制系统设计

关节型重载搬运机器人各运动关节动态性能和能量耗散水平直接影响机器人以及运动规划的可达性。以ABB公司生产的IRB460型重载搬运机器人为研究对象,针对其机械本体结构特性,建立重载搬运机器人三维模型。若仅考虑回转轴、大臂和小臂组成的三个自由度,重载搬运机器人系统模型可简化成空间三关节机器人系统模型;依据拉格朗日力学方程建立重载搬运机器人系统动力学模型,利用机械臂逆运动学和五次多项式插值算法完成对多关节机械臂空间轨迹规划。通过动力学仿真分析可知,重载搬运机器人各运动关节的动态性能变化稳定且能量耗散较小,且能够沿着预定轨迹完成PTP模式的运动控制。最后,搭建控制系统仿真实验平台,提出一种重载搬运机器人控制系统模型,实验结果表明,所设计的重载搬运机器人控制系统能够准确、稳定的控制各运动关节运动,验证了各运动关节驱动电动机功率参数选择的合理性,为实际的工业生产应用奠定了理论基础。