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码垛机器人的研究与应用现状、问题及对策 被引量：121
1
作者 李晓刚 刘晋浩 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期96-102,共7页
综述了国内外码垛机器人的研究与应用现状,介绍了机器视觉技术在码垛机器人中的应用现状,指出了码垛机器人目前存在的问题:码垛能力、控制技术以及成本问题。针对这些问题提出了解决对策,也指出了未来码垛机器人产业化的发展方向和研究... 综述了国内外码垛机器人的研究与应用现状,介绍了机器视觉技术在码垛机器人中的应用现状,指出了码垛机器人目前存在的问题:码垛能力、控制技术以及成本问题。针对这些问题提出了解决对策,也指出了未来码垛机器人产业化的发展方向和研究重点。 展开更多
关键词 码垛机器人 现状 存在问题 解决对策 产业化
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基于PLC的新型工业码垛机器人控制系统设计 被引量：72
2
作者 张丰华 韩宝玲 +2 位作者 罗庆生 石琳 黄麟 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2009年第11期2191-2193,2196,共4页
作为物流自动化领域的一门新兴技术,近年来,码垛技术获得了飞速的发展,广泛采用码垛机器人对提高劳动生产率以及降低生产成本有着十分重要的意义;在充分研究国内外工业码垛机器人的基础上,设计了一种基于PLC控制的新型工业码垛机器人控... 作为物流自动化领域的一门新兴技术,近年来,码垛技术获得了飞速的发展,广泛采用码垛机器人对提高劳动生产率以及降低生产成本有着十分重要的意义;在充分研究国内外工业码垛机器人的基础上,设计了一种基于PLC控制的新型工业码垛机器人控制系统,控制系统以触摸屏为人机交互界面,以横河FA-M3 PLC为控制系统核心,同时还根据码垛作业实际需要和工作流程的特点,完成了软件系统的编写;实际运行结果表明,新型工业码垛机器人控制系统具有高可靠性和稳定性,同时又具有良好的可扩展性和可维护性,能满足码垛作业的实际需要,符合工业应用要求。 展开更多
关键词 PLC 工业码垛机器人 控制系统 软硬件设计与实现
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全自动包装码垛机器人控制系统设计 被引量：40
3
作者 李坤全 邵凤翔 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第4期259-262,共4页
为了提升包装物品生产效率,降低企业生产成本,在充分分析包装码垛机器人的基本结构和工作流程的基础上,设计了一种基于PLC和触摸屏的包装码垛机控制系统。通过威纶触摸屏实现码垛机器人的控制和实时监控,以横河FAM3 PLC为码垛机器人控... 为了提升包装物品生产效率,降低企业生产成本,在充分分析包装码垛机器人的基本结构和工作流程的基础上,设计了一种基于PLC和触摸屏的包装码垛机控制系统。通过威纶触摸屏实现码垛机器人的控制和实时监控,以横河FAM3 PLC为码垛机器人控制系统核心。并根据包装码垛作业的需要和工作流程,完成了机器人软件编程;实际运行结果表明,该码垛机器人控制系统可靠性高、稳定性强,同时具有很强的可扩展性,便于维护。该控制系统能够满足啤酒码垛作业的实际需要,对于提升产品包装生产效率,降低生产成本具有重要意义。 展开更多
关键词 码垛机器人 PLC 触摸屏 软件编程
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混联码垛机器人运动学分析及仿真 被引量：35
4
作者 张志强 臧冀原 贠超 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第11期47-51,共5页
提出了一种能实现手部空间三维移动及一维转动的混联码垛机器人机构——4自由度码垛机器人机构。分析了该机器人运动学特性,通过参考坐标系单独求解和齐次变换法求解相结合的方式,获得了末端操作器的位置、速度、加速度正反解。并提出... 提出了一种能实现手部空间三维移动及一维转动的混联码垛机器人机构——4自由度码垛机器人机构。分析了该机器人运动学特性,通过参考坐标系单独求解和齐次变换法求解相结合的方式,获得了末端操作器的位置、速度、加速度正反解。并提出了结构尺寸优化方法,使该机构位置正解得到简化,运动学解耦,计算量小,便于该机器人运动控制设计、运动轨迹规划和驱动力实时控制。给出了该机构一般输入时机械手的位置、速度、加速度仿真曲线,描述了该机器人机构的运动学特性。 展开更多
关键词 码垛机器人 运动学特性 运动学解耦 仿真曲线
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码垛机器人结构设计与模态分析 被引量：30
5
作者 王占军 赵玉刚 +1 位作者 刘新玉 蔡天赐 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第8期164-166,共3页
随着科技进步和生产自动化水平的提高,码垛机器人在自动化领域应用越来越广泛。而码垛机器人技术在解决劳动力不足、提高劳动生产效率、降低生产成本和工人劳动强度、改善生产环境等方面具有很大潜力。根据码垛机器人的现场作业要求,设... 随着科技进步和生产自动化水平的提高,码垛机器人在自动化领域应用越来越广泛。而码垛机器人技术在解决劳动力不足、提高劳动生产效率、降低生产成本和工人劳动强度、改善生产环境等方面具有很大潜力。根据码垛机器人的现场作业要求,设计了四自由度的混联机器人,机器人能够实现抓手在三维空间的移动以及围绕机械臂末端的转动。该机器人结构简单,动作范围大,承载能力强,运行速度快。为使机器人具有更合理的结构和动态特性,利用三维建模软件UG建立码垛机器人的三维模型,并导入ANSYS WORKBENCH中进行模态分析,找到机器人振动薄弱的部位,为结构的优化设计提供可靠的理论依据。 展开更多
关键词 码垛机器人 结构设计 UG ANSYS WOEKBRNCH 有限元 模态分析
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基于机器视觉检测的码垛机器人控制系统设计 被引量：29
6
作者 邱素贞 李庆年 +1 位作者 卢志翔 阮承海 《包装工程》 CAS 北大核心 2019年第3期207-211,共5页
目的为了提高码垛机器人对码放物品的自我分辨能力,提高码放效率,提出一种基于机器视觉检测的包装码垛机器人控制系统。方法首先分析机器视觉码垛机器人工作过程,基于工业控制计算机和图像采集卡设计码垛机器人控制系统,提出控制系统的... 目的为了提高码垛机器人对码放物品的自我分辨能力,提高码放效率,提出一种基于机器视觉检测的包装码垛机器人控制系统。方法首先分析机器视觉码垛机器人工作过程,基于工业控制计算机和图像采集卡设计码垛机器人控制系统,提出控制系统的硬件设计和软件设计。同时对机器视觉采集到的图像进行滤波、分割等图像处理,以提高机器人的视觉检测效率。结果实验结果表明,机器视觉码垛机器人的漏抓率为0,误抓率小于0.5%。结论该控制系统有效解决了规则物品的分类码放,实现了高效的物品码放。 展开更多
关键词 码垛机器人 机器视觉 硬件设计 软件设计 图像处理
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基于五次多项式的码垛机器人轨迹规划 被引量：27
7
作者 孙玥 魏欣 《包装工程》 CAS 北大核心 2017年第21期159-163,共5页
目的为了实现多轴码垛机器人速度和加速度变化曲线光滑、稳定,简化轨迹规划算法。方法介绍码垛机器人结构,并在码垛机器人结构基础上对码垛机器人运动进行分析,在关节空间下提出一种五次多项式插值的码垛机器人轨迹规划方法,利用五次函... 目的为了实现多轴码垛机器人速度和加速度变化曲线光滑、稳定,简化轨迹规划算法。方法介绍码垛机器人结构,并在码垛机器人结构基础上对码垛机器人运动进行分析,在关节空间下提出一种五次多项式插值的码垛机器人轨迹规划方法,利用五次函数对码垛机器人各个关节速度和加速度进行拟合插值。结果仿真结果表明,五次多项式轨迹规划方法拟合曲线更加光滑,同时保证速度和加速度无突变,保证了码垛机器人运动过程更加平稳。结论该轨迹规划方法能够保证码垛机器人按照预定的轨迹实现速度和加速度的平滑过渡,提升了码垛机器人运动精度。 展开更多
关键词 码垛机器人 速度和加速度 轨迹规划 五次多项式插值 仿真
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关节型码垛机器人轨迹规划及运动学研究 被引量：24
8
作者 郭瑞峰 李岩鹤 史世怀 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第1期76-78,82,共4页
为了使关节型码垛机器人运动更加精确、流畅、连续、平稳的码放货物,提出了基于双平行四边形机构码垛机器人的轨迹规划及运动学分析方法。根据D-H法建立运动学模型,并对其进行反解。采用"5-3-5"轨迹规划法,将各关节运动轨迹... 为了使关节型码垛机器人运动更加精确、流畅、连续、平稳的码放货物,提出了基于双平行四边形机构码垛机器人的轨迹规划及运动学分析方法。根据D-H法建立运动学模型,并对其进行反解。采用"5-3-5"轨迹规划法,将各关节运动轨迹分为三段,使用不同低阶多项式对各轨迹段进行插补。利用MATLAB进行运动学仿真分析,并生成关节角、角速度、角加速度变化曲线。利用拉格朗日方程推导各关节驱动力矩,保证各关节按照期望的角速度和角加速度运动。为实现关节型码垛机器人轨迹规划提出一种新的方法。 展开更多
关键词 码垛机器人 D-H法 5-3-5法 MATLAB 拉格朗日
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酒箱码垛机器人的机构设计与运动仿真分析 被引量：23
9
作者 张明 何庆中 郭帅 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期83-87,共5页
针对白酒生产线码垛作业,设计了专门的码垛机器人,利用平行四边形机构对码垛机器人进行了结构设计。再根据码垛机器人的结构特点,运用D-H法对运动模型进行了位姿和速度的正反解。在此基础上,利用ADAMS软件对机器人的运动过程进行了仿真... 针对白酒生产线码垛作业,设计了专门的码垛机器人,利用平行四边形机构对码垛机器人进行了结构设计。再根据码垛机器人的结构特点,运用D-H法对运动模型进行了位姿和速度的正反解。在此基础上,利用ADAMS软件对机器人的运动过程进行了仿真,得到了关节扭矩、角速度和角加速度曲线,为后续工作的控制系统设计提供依据。 展开更多
关键词 码垛机器人 运动仿真 雅可比矩阵 ADAMS
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码垛机器人的研究与应用 被引量：20
10
作者 胡春生 魏红星 +1 位作者 闫小鹏 李国利 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第2期57-77,共21页
通过对码垛机器人相关文献进行归纳整理,从结构优化、末端执行机构、运动规划、运动控制、机器人编程、国内应用等六个方面对码垛机器人进行了概述,分别阐述了机器人本体结构优化、运动规划的常见方法、机器人编程的常用手段、机器人控... 通过对码垛机器人相关文献进行归纳整理,从结构优化、末端执行机构、运动规划、运动控制、机器人编程、国内应用等六个方面对码垛机器人进行了概述,分别阐述了机器人本体结构优化、运动规划的常见方法、机器人编程的常用手段、机器人控制的常用方法、避障规划的难点、多机器人协同的特殊性、各类型末端执行机构的优缺点,随后针对我国的码垛机器人应用现状,提出了对应的解决措施,针对码垛机器人关键技术的研究,指出了未来的发展方向和研究重点,可为相关研究人员提供参考。 展开更多
关键词 码垛机器人 研究现状 应用现状 存在问题 解决方法 发展方向
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采用SolidWorks的高速重载码垛机器人的静力学分析和结构优化 被引量：20
11
作者 梅江平 曹家鑫 +1 位作者 张新 刘艺 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2012年第10期18-22,共5页
以所设计的一种四自由度高速重载码垛机器人为研究对象,建立其简化三维模型。采用机械仿真设计软件Solid-Works Simulation工具首先对模型中零件底座、末端执行器进行静力学分析,并根据分析结果优化其结构,然后对整机在最大载荷情况下... 以所设计的一种四自由度高速重载码垛机器人为研究对象,建立其简化三维模型。采用机械仿真设计软件Solid-Works Simulation工具首先对模型中零件底座、末端执行器进行静力学分析,并根据分析结果优化其结构,然后对整机在最大载荷情况下的几个典型位姿进行分析,得到整机在工作空间内的应力、应变和位移云图,并进一步优化杆类零件壁厚。对零件的优化提高了码垛机器人的静刚度和动力学性能,通过对整机的分析得到了码垛机器人在工作空间内的静刚度分布特性,为码垛机器人的设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 码垛机器人 静力分析 结构优化
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基于时间最优的码垛机器人轨迹规划 被引量：19
12
作者 方健 宋宇 +3 位作者 朱茂飞 朱德泉 刘永博 焦俊 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第1期93-99,共7页
运动轨迹规划是机器人应用领域的1个重要课题。对于四轴码垛机器人来说，它的运行时间是否最优，运动轨迹是否平滑，将直接影响到码垛的效率。针对码垛机器人的高效性要求，提出了一种基于时间最优的轨迹规划方案。通过机器人运动学逆... 运动轨迹规划是机器人应用领域的1个重要课题。对于四轴码垛机器人来说，它的运行时间是否最优，运动轨迹是否平滑，将直接影响到码垛的效率。针对码垛机器人的高效性要求，提出了一种基于时间最优的轨迹规划方案。通过机器人运动学逆解计算得到与任务空间轨迹对应的关节空间位置序列，采用三次样条插值方法，实现角位移，角速度和角加速度连续。在角速度、角加速度和角加加速度的约束下，将模式搜索法用于机器人时间最优轨迹规划。仿真和实验结果表明，提出的轨迹规划方案能够提供理想的轨迹。且能够提高码垛机器人的工作效率。 展开更多
关键词 码垛机器人 时间最优 轨迹规划 三次样条 模式搜索法
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基于SolidWorks与ADAMS的工业机器人动力学仿真 被引量：19
13
作者 贾磊 朱彦齐 《包装工程》 CAS 北大核心 2020年第3期207-210,共4页
目的工业码垛机器人因其负载大、自动化程度高等优点,被广泛应用于食品、药品、化肥等生产线中,但是机器人动力学模型的建立较为困难,为了得到码垛机器人设计参数,运用SolidWorks与Matlab联合仿真。方法通过SolidWorks建立码垛机器人实... 目的工业码垛机器人因其负载大、自动化程度高等优点,被广泛应用于食品、药品、化肥等生产线中,但是机器人动力学模型的建立较为困难,为了得到码垛机器人设计参数,运用SolidWorks与Matlab联合仿真。方法通过SolidWorks建立码垛机器人实体模型,并将其导入到ADAMS中,在仿真软件中通过设置具体参数,得到机器人动力学仿真模型。结果通过SolidWorks与ADAMS的结合仿真,可以大大缩短设计周期,有效地获得码垛机器人的动力学特性参数。结论运用SolidWorks与Matlab联合仿真,可以形象直观地模拟机器人的三维运动情况,并获取其动力学特性参数。 展开更多
关键词 码垛机器人 动力学模型 SOLIDWORKS ADAMS 仿真
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码垛机器人抓手的结构设计及有限元分析与优化 被引量：19
14
作者 李铁刚 冯显英 +1 位作者 岳明君 王兆国 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第3期49-52,共4页
在机器人远端载荷一定的情况下,文章设计了一种满足色母粒生产线码垛机器人抓手可以满足50kg及以下的包装袋码垛需求。基于构建的抓手三维几何模型和现代有限元分析,对抓手的整体结构进行了在抓取料袋工作状态下应力分析,获得了结构的... 在机器人远端载荷一定的情况下,文章设计了一种满足色母粒生产线码垛机器人抓手可以满足50kg及以下的包装袋码垛需求。基于构建的抓手三维几何模型和现代有限元分析,对抓手的整体结构进行了在抓取料袋工作状态下应力分析,获得了结构的应力分布情况,验证了抓手结构强度和安全可靠性。对抓手的关键结构进行了疲劳分析,找出最易发生疲劳破坏的部位,并且对该部分进行了优化设计以改善性能。通过对比优化前后的结果表明,疲劳寿命得到显著提高。基于仿真软件的建模、分析验证保证产品设计的可行性、安全可靠性,提高了产品的设计效率,也为码垛机器人抓手的设计提供了依据。 展开更多
关键词 码垛机器人 应力分析 疲劳分析 优化设计
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码垛机器人运动学分析及关节空间轨迹规划研究 被引量：17
15
作者 张程 张卓 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第2期19-21,25,共4页
以IRB-460工业机器人为研究对象,针对其运动学建模及在笛卡尔空间和关节空间下的轨迹规划方法展开研究并进行对比。对机器人本体进行了机器人运动学分析,利用多项式轨迹插值算法进行了关键点间的轨迹规划,完成了重叠型码垛的作业流程。... 以IRB-460工业机器人为研究对象,针对其运动学建模及在笛卡尔空间和关节空间下的轨迹规划方法展开研究并进行对比。对机器人本体进行了机器人运动学分析,利用多项式轨迹插值算法进行了关键点间的轨迹规划,完成了重叠型码垛的作业流程。利用Robotics Toolbox完成了轨迹规划算法仿真,并进行了结果分析。仿真结果表明在关节空间下进行轨迹插补所得的路径点更为优化,所得的轨迹更为满足作业任务,具备合理性。 展开更多
关键词 码垛机器人 关节空间 轨迹规划 机器人运动学
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基于Solidworks与Matlab的码垛机器人动力学仿真 被引量：17
16
作者 褚金钱 徐方 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第9期28-31,共4页
动力学是高速码垛机器人设计过程中必须考虑的问题,但要建立机器人精确的动力学模型比较困难。通过Solidworks建立机器人实体模型,并将其导入Matlab中,在仿真环境中调整相应参数,得到机器人的动力学仿真模型,再利用Simulink添加控制模... 动力学是高速码垛机器人设计过程中必须考虑的问题,但要建立机器人精确的动力学模型比较困难。通过Solidworks建立机器人实体模型,并将其导入Matlab中,在仿真环境中调整相应参数,得到机器人的动力学仿真模型,再利用Simulink添加控制模块、驱动模块(Joint Actuator)和检测模块(Joint Sensor)建立完整的仿真模型,通过两者的结合进行机器人动力学仿真分析。结果表明,运用Solidworks与Matlab联合仿真,可以缩短设计周期、形象直观的模拟机器人的三维运动情况,有效的获取其动力学特性参数。 展开更多
关键词 码垛机器人 动力学仿真 Matlab＼Simulink
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码垛机器人的研究与应用现状 被引量：17
17
作者 黄冰鹏 林义忠 +2 位作者 杨中华 邱永兵 黄金稳 《包装工程》 CAS 北大核心 2017年第5期82-87,共6页
目的介绍码垛机器人的研究与应用现状。方法通过对比分析国内外码垛机器人的发展,指出国内码垛机器人产业存在的问题。结果国内码垛机器人在核心技术、核心零部件等方面缺失严重,机器人产业规模参差不齐,并针对这些问题提出了解决策略... 目的介绍码垛机器人的研究与应用现状。方法通过对比分析国内外码垛机器人的发展,指出国内码垛机器人产业存在的问题。结果国内码垛机器人在核心技术、核心零部件等方面缺失严重,机器人产业规模参差不齐,并针对这些问题提出了解决策略。结论国内码垛机器人技术与国外存在一定差距,同时也有很大提升空间,在国家《机器人产业"十三五"发展规划》的驱动下,国内机器人技术必将日新月异。 展开更多
关键词 码垛机器人 应用现状 存在问题 解决策略
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码垛机器人多功能末端执行器的设计 被引量：17
18
作者 李晓刚 刘晋浩 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期80-84,共5页
为满足码垛机器人完成不同类型和规格包装件的码垛作业要求,提出了一种新型的码垛机器人多功能末端执行器的设计方案。该方案采用气动驱动,通过夹持机构、抓取机构和吸附机构,实现各类包装件和托盘以及垫纸等的夹持、抓取、吸持等动作... 为满足码垛机器人完成不同类型和规格包装件的码垛作业要求,提出了一种新型的码垛机器人多功能末端执行器的设计方案。该方案采用气动驱动,通过夹持机构、抓取机构和吸附机构,实现各类包装件和托盘以及垫纸等的夹持、抓取、吸持等动作。在总体方案的基础上,通过详细设计分析与计算,完成了末端执行器的结构设计,并在SolidWorks软件平台上建立了末端执行器的三维CAD模型,最后进行了气缸选型和气动系统设计。该末端执行器设计合理,迎合了实际情况和需求,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 码垛机器人 末端执行器 包装件 CAD模型 结构设计 气动系统
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工业码垛机器人运动学仿真 被引量：16
19
作者 孙祥溪 罗庆生 苏晓东 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第3期303-306,371,共5页
码垛机器人的运动学分析是实现码垛控制的前提和基础。针对码垛机器人的结构特点,运用空间几何方法对码垛机器人的运动学特性进行理论分析,建立驱动关节与末端执行器的映射关系。利用INVENTOR和ADAMS软件建立了码垛机器人参数化虚拟样... 码垛机器人的运动学分析是实现码垛控制的前提和基础。针对码垛机器人的结构特点,运用空间几何方法对码垛机器人的运动学特性进行理论分析,建立驱动关节与末端执行器的映射关系。利用INVENTOR和ADAMS软件建立了码垛机器人参数化虚拟样机模型,进行运动学仿真。同时,对码垛机器人码垛轨迹仿真优化。实验结果证明,新型工业码垛机器人具有良好的运动学特性,符合现代码垛作业的要求。新提出的机器人仿真分析方法,对进一步提高码垛机器人技术的设计水平,具有促进和借鉴作用。 展开更多
关键词 码垛机器人 虚拟样机 运动学仿真
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基于S型曲线的包装堆垛机器人轨迹规划 被引量：15
20
作者 张树刚 赵佳 《包装工程》 CAS 北大核心 2018年第1期136-140,共5页
目的为了保证包装堆直角坐标堆垛机器人系统能够平滑、稳定、高速运行,避免机器人出现速度、加速度的突变,并对机器人轨迹进行规划。方法首先分析直角坐标机器人的运动过程,在此基础上提出一种基于多项式的S型曲线包装堆垛机器人轨迹规... 目的为了保证包装堆直角坐标堆垛机器人系统能够平滑、稳定、高速运行,避免机器人出现速度、加速度的突变,并对机器人轨迹进行规划。方法首先分析直角坐标机器人的运动过程,在此基础上提出一种基于多项式的S型曲线包装堆垛机器人轨迹规划方法,并设计机器人控制系统,利用威纶TK6050ip触摸屏对机器人进行监控和参数设定,采用西门子S7-200 PLC和EM253位置控制模块实现对机器人速度和位置的控制,最后对机器人运动轨迹进行仿真实验分析。结果仿真实验结果表明,该轨迹规划方法能够保证机器人速度和加速度无突变,确保了机器人平滑稳定运行。结论该控制系统有效提高了包装堆垛机器人的运行效率,对于机器人稳定可靠运行具有重要意义。 展开更多
关键词 堆垛机器人 轨迹规划 五次多项式插值 触摸屏 跟踪误差 同步误差
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