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码垛机器人的运动学分析与残余振动抑制研究码垛机器人的整体方案设计

时间：2017-07-24 来源：机器人在线阅读：7214 原创

本文主要研究码垛机器人的运动控制过程及残余振动抑制方法，为便于对码垛机器人进行仿真与实验研究，文中基于SolidWorks软件设计并加工了一台四轴驱动串联型码垛机器人样机，用于空载或轻载的高速运动控制。该样机由机构本体和控制系统两大部分组成，其中机构本体是码垛机器人的骨架，而控制系统是码垛机器人的核心。

2.1机构本体的方案设计

码垛机器人机构本体的整体方案设计根据用途不同而不同，其设计阶段包括总体设计和详细设计两个过程，通过总体设计确定功能要求、原理方案、总体布局、驱动方式、传动方式、机械结构及主要技术参数等内容，通过详细设计完成设计计算和参数确定。本文中码垛机器人采用机构主体与末端执行器组合拆装式结构，通过安装不同的末端执行器可实现多种形式码垛任务，方案中以搬运规则箱体的末端执行器为例。

2.1.1码垛机器人的技术参数

码垛机器人机构本体根据自由度、工作空间范围、定位精度、运行速度及承载能力等主要技术参数而设计。码垛机器人的主要技术参数要求如表2.1所示。

为实现简单的空间轨迹运动，本文将码垛机器人的机构本体设计为四轴驱动式串联型，能够实现空间立体的码垛任务，工作时需要满足定位精度要求。各机构尺寸参数根据工作空间要求确定，这里选定支座半径为0.05 m，底座半径为0.05 m，后臂长度为0.14m,前臂长度为0.15m m，手掌长度为0.03 mm，手爪(末端执行器)高度为35mm，如此码垛机器人的最大臂长可达0.32m。为确保码垛机器人能够实现平滑稳定的抓取、移动、码放等动作任务，方案中采用对称分布的设计结构。

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