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《四自由度碼垛機器人控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、去種故*著U是NIV巨RSITYOF巨LECTRONICscIENCEANDTECHNOLOGVOFCHINA專業(yè)學(xué)位碩±學(xué)位論文IMASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE'?。墶鲂呢氁粒崳姡荩壡桑崳姡海保墸保崳姡觯崳姡ǎ壵撐念}目四自由度碼操機器人控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)專業(yè)學(xué)位類別工程碩壬學(xué)號'201322190338作者姓名戴驗賢^—?指導(dǎo)教師李波教授'?。崳姡??,J-,'—-;;*-,獨創(chuàng)性聲明
2、本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究王作。及取得的研究成果據(jù)我所知,除了義中特別加擬標(biāo)注和致謝的地方夕h論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明井表示謝意。一作者簽名:錢弓隻咳日期(年6巧3H論義使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論義的規(guī)定,有權(quán)保留并向閨家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤,允許論文被査閱和借閱。本人授化電子科技火學(xué)可
3、W將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,可W采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論。文(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵)巧此規(guī)定"^—作者簽:3:名導(dǎo)名I安若師簽t而^凌^(。養(yǎng)期:八円H年月2分類號密級注1UDC學(xué)位論文四自由度碼垛機器人控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)(題名和副題名)戴駿賢(作者姓名)指導(dǎo)教師李波教授電子科技大學(xué)成都(姓名、職稱、單位名稱)申請學(xué)位級別碩士專業(yè)學(xué)位類別工程碩士工程領(lǐng)域名稱電子與通信工程提交論文日期2016.03.01論文答辯日期2016.05.24學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016年06月答辯委
4、員會主席評閱人注1:注明《國際十進分類法UDC》的類號。FOURDOFPALLETIZINGROBOTCONTROLSYSTEMDESIGNANDIMPLEMENTATIONAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:DaiJunxianAdvisor:ProfessorLiBoSchool:SchoolofAeronautics&Astronautics摘要摘要在工業(yè)自動化生產(chǎn)中,碼垛機器人是產(chǎn)線上
5、的重要設(shè)備,其工作能力取決于控制系統(tǒng)水平的高低。因此,設(shè)計和實現(xiàn)一個狀態(tài)良好的碼垛機器人控制系統(tǒng)對于碼垛機器人有著重要的意義。本文主要針對于碼垛機器人控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)開展了以下幾個方面的工作:首先,本文對碼垛機器人控制系總體結(jié)構(gòu)進行了分析和設(shè)計。本文采用了通用式PC架構(gòu)作為系統(tǒng)的核心架構(gòu),并在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的各個模塊進行了選型。其次,本文利用運動學(xué)相關(guān)知識和D-H法進行連桿間齊次分析并且建立機器人的運動學(xué)方程和逆運動學(xué)方程,為后續(xù)的軌跡規(guī)劃建立了基礎(chǔ)。再次,在最優(yōu)軌跡規(guī)劃方面,本文中對傳統(tǒng)的碼垛機器人軌跡規(guī)劃算法進行了改進,根據(jù)碼垛機器人作業(yè)的特點,引入了R支
6、配理論。在算法中,對于某一層第一步的作業(yè)軌跡采用非支配多目標(biāo)求解算法規(guī)劃軌跡。對于之后的軌跡則采用基于R支配的軌跡規(guī)劃算法進行求解,將前一步的軌跡規(guī)劃的結(jié)果作為參考信息輸入到當(dāng)前的軌跡規(guī)劃算法中,引導(dǎo)軌跡規(guī)劃算法的求解方向。當(dāng)軌跡規(guī)劃算法中,一定比例的個體已經(jīng)聚集在了參考點的周圍時便停止進化,采用優(yōu)劣距離法(TechniqueforOrderPreferencebySimilaritytoanIdealSolution,Topsis),從當(dāng)前種群中選擇一個合適的解作為結(jié)果。因此本文中的改進碼垛機器人軌跡規(guī)劃算法可以結(jié)合碼垛機器人作業(yè)軌跡的特點,節(jié)約軌跡規(guī)劃的時間。
7、最后,對于本文中碼垛機器人控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)進行了分析和設(shè)計,并結(jié)合了最優(yōu)軌跡規(guī)劃算法和整體硬件平臺架構(gòu),采用分層架構(gòu)原理實現(xiàn)了碼垛機器人控制系統(tǒng)。并通過碼垛功能試驗和重復(fù)定位精度實驗,驗證了本文中控制系統(tǒng)能夠達到預(yù)期的設(shè)計指標(biāo),達到使用標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞:碼垛機器人,軌跡規(guī)劃,多目標(biāo),控制系統(tǒng)IABSTRACTABSTRACTInautomatedproduction,palletizingrobotisanimportantequipmentoftheproductionline.Palletizingrobot’sabilitytoworkdependsonthel
8、evelo