烧结砖自动卸垛机器人关键技术研究机械电子工程专业论文.docxVIP

西南科技大学硕士研究生学位论文 西南科技大学硕士研究生学位论文 第1页 摘 要 本论文依托于四川省青年创新基金课题《烧结砖自动卸垛机器人及其控 制系统的研究》以及四川资阳精工砖机厂与笔者所在的实验室合作开发的窑 砖卸垛机器人项目立题，主要研究窑砖卸垛机器人机械结构设计和特性并在 此基础上研究了机器人视觉测量与控制技术。 卸垛机器人作为一种在物流行业最为重要的机器人，其操作范围、卸垛 速度、结构可靠性和系统的稳定性以及机器人的自动化程度是研究中最关键 的技术。本文以窑车上烧结后的砖垛为研究对象，根据四自由度圆柱坐标机 器人的机械原理设计开发烧结砖自动卸垛机器人，采用基于位置的视觉伺服 技术研究开发了工业型视觉测量与控制系统。 为了保证机械结构的可靠性满足要求和避免外部激励对机器人结构的影 响，本文利用有限元分析软件对机器人的各阶固有频率进行了分析并得出各 阶固有频率下的振型，以此作为结构优化的一个重要依据。为了在工程应用 中通过视觉识别与测算砖堆的位置数据，论文研究开发了线结构光辅助机器 视觉系统，在窑砖卸垛机器人本体正上方安装线性激光器，通过对砖堆视觉 图像中标记的线结构光光条位置信息的处理，实现了精确计算砖堆的物理位 置与堆放结构的变化。 本文所研究的机器人结构和视觉测量控制技术经过机器人样机的试验验 证，该研究方案以及机器人系统具有较好的可靠性和正确性。 关键词：自动卸垛机器人 结构设计 可靠性设计 视觉控制 线结构光 西南科技大学硕士研究生学位论文 西南科技大学硕士研究生学位论文 第1I页 Abst ract This paper iS based on Sichuan Provincial Youth Innovation Fund Project which named On the Target Detection and Recognition Technique of Video Image and the proj ect of baked brick destacking-robot which is developed by Jinggong brick machine factory in Ziyang city of Sichuan province and the laboratory which the author is in．The main research is on the mechanical design and mechanical characteristic of the destacking-robot，moreover，based on the design，the robot vision measurement and control technology was reserched． As one of the most important robot in logistics industry，destacking-robots’ operation scope，unloading speed，structure reliability and stability of the system is the key techniques in our research works．In this paper，the brick kiln car after sintering was taken as the research obj ect，according to the mechanical principle of four-degrees freedom cylindrical coordinate robot，the brick—klin destaking- robot was designed and developed，based on the locmion of the visual servo technology,the Industrial vision of measurement and control system was researched and developed successfully． In order to guarantee the reliability of the mechanical structure to meet the requirements and avoid the influence form external motivation on the robot structure，this thesis using finite element analysis software to an