基于工业机器人物件搬运系统设计与制作
工业机器人搬运码垛毕业设计
工业机器人搬运码垛毕业设计引言工业机器人在现代制造业中扮演着重要的角色，其高效的搬运能力对于提高生产效率起着不可替代的作用。
码垛是工业机器人常见的任务之一，通过将货物从一处搬运到另一处，实现物料的堆叠和封装。
本文将探讨工业机器人搬运码垛的相关技术和其在毕业设计中的应用。
1.1 概述工业机器人搬运码垛是利用机器人系统完成货物的搬运任务。
相比传统的人工搬运，工业机器人搬运码垛具有高效、快速和精确的特点。
通过合理设置机器人的路径和动作，可以实现大规模、连续、高速的搬运作业，提高生产效率和质量。
1.2 目的本毕业设计的目的是设计并实现一套具有自主路径规划、机器人操作控制和人机交互功能的工业机器人搬运码垛系统。
通过研究和应用相关技术，提高搬运效率，减少人力成本，提高生产自动化水平。
正文2.1 自主路径规划在工业机器人搬运码垛过程中，路径规划是一个重要的环节。
通过合理的路径规划，可以保证机器人在有限的空间内有效地搬运货物。
目前，常见的路径规划方法有基于运动学的方法、基于力学的方法和基于视觉的方法等。
其中，基于视觉的路径规划方法在码垛任务中具有较好的应用效果。
通过视觉系统获取环境信息，并利用算法分析图像数据，可以实现机器人路径的自主规划。
2.2 机器人操作控制机器人操作控制是实现工业机器人搬运码垛的核心技术之一。
通过合理配置机器人的控制系统，可以实现机器人的精确搬运和操作。
对于工业机器人搬运码垛任务，通常需要考虑机器人的速度、加速度、力量和稳定性等方面的因素。
通过调整机器人的控制参数，并结合传感器的反馈信息，可以实现机器人的优化控制，提高搬运效率和质量。
结论3.1 总结工业机器人搬运码垛是一项重要的技术任务，其高效、快速和精确的搬运能力对于现代制造业的发展起着至关重要的作用。
通过合理应用自主路径规划和机器人操作控制技术，可以实现工业机器人在搬运码垛过程中的高效、稳定和准确的操作。
3.2 展望随着科技的发展和制造业的进步，工业机器人搬运码垛技术将不断完善和发展。
搬运机器人控制系统的设计与实现
图１ 硬件系统结构图
搬运机器人包括机械臂运动部分和上位机部分。
机械手
末端执行器用于抓取物块，根据被抓物块的形状、大小、重量、类型等，可以选择不同类型的结构进行物块抓取。
本
图２ 硬件接线图
所对应的实物连接效果如图3所示。
把DC电源接线接
图３ 实物图
系统软件设计
软件设计的整体思路为：首先利用软件VS2017
制作上位机操作界面实现上位机与控制器STM32的通信
接着再利用Keil4编程软件给STM32编写串口通信、蜂鸣器报警、按键复位、舵机控制等程序；最后实现控制机械手臂运动实现对物块的抓取和搬运。
两个软件之间利用串口通信传递数据。
软件程序设计流程如图4所示。
图４ 程序设计流程图
运动控制单元程序设计
灯程序设计
首先在软件中编写LED灯的初始化函数，并对
口进行配置，设定为推挽输出，将
灯。
在本设计中，可以通过灯是否亮起来判
图５ 上位机界面
图６ａ 创建
图６ｂ 下载
图６ 动作组的创建与下载
图７ａ 结果１ 图７ｂ 结果２ 图７ｃ 结果３
图７ 物块抓取结果
４ 结 语
本设计实现了对特定位置的物块进行搬运，将红色、黄色、蓝色3种颜色的物块，放置到相应的盒子中，较完整地实现了控制任务，完成了此次设计。
当然设计中也有一些不足之处，比如创建的动作组不能保证是最优运动路径等。
本次设计还有很大的提升空间。
在该设计中需要注意以下几点。
基于华数机器人自动搬运系统工作站设计
料 搬 运 至 加 工 处 ，机 器 人 在 加 ｒ安 全 距 离外等待物料加工 ，等待物料加 ｌｆ：完成 ， 机器人 再次夹取 物料放置 与挡块 处 ，搬 运完成 ，挡块 电磁线圈得 电 ，并启动 传 送带 电机 ，物料进 入下一个 装配站进 行 装配 。上下料流程框图如 图 ２所示 。
５６ Ｉ智能机器人
｝Ｎ Ｔ Ｅ Ｌ ＬＧ Ｅ Ｎ Ｔ Ｒ Ｏ Ｂ Ｏ Ｔ ，、 ｎ
《智能机器人 》Ｊｕｎｅ．２０１８
Ｏ
１ 瑚 ２ 瑚
３方 寨 设 ｝
表 ２ 工作 站 与 ＰＬＣ输入 输 出地址 及 变量 定 义
３．１系统框 图设计
机器人 上搬 运工作 站 以三菱 ＦＸ２Ｎ．３２ＭＲ．Ｄ ＰＬＣ为控制
３．２接 口配 置
． ＨＩＯ．１０１１Ｎ和 ．ＨＩＯ．１ 号０ ２１Ｎ２是，华 数 机 器 人 ＨＳＲ－Ｊ ｍ，Ｒ ６０８
的 Ｉ／Ｏ专 用 接 口，接 口功 能 都 是 固 定 的 。例 如 Ｘ０．４为 高 电
平 的时候 机器人 就启 动 ，开始运行 机器 人程序 。一ＨＩＯ一１０１ ＩＮ
图 １ 整 体 布 局 图
２．１设 计要 求 上电之 前Ｔ作站 应处于 以下状态 ：
物料传送 系统上无 物料 、机器 人松 开手 爪 、机器人 在初始 位置 。设备 检查完 毕 后 ，按下启 动按钮 ，系统 开始运行 ，并 且亮起绿 色的指示 灯 ，上料 机把物 料放 置于 物料 传送带 起始 处 ，１号 光电传 感 器检测 到有物料 ，启动物料传送带 电机 ， 物 料 传 送 带 将 物 料传 送 至 搬 运 起 始 处 时 ，被挡块 挡住 同时 ２号传感 器检测 到 有 物料 ，传送 带 电机停止 ，机 器人将 物
搬运机器人工作站系统设计
搬运机器人工作站系统设计搬运机器人工作站系统是一种自动化设备，用于在工业生产线上搬运和处理物料。
该系统由搬运机器人、工作站和控制系统组成，能够实现高效的物料搬运和加工操作。
一、搬运机器人搬运机器人是系统的核心部分，它具有高度的灵活性和精准的定位能力。
搬运机器人通常采用多轴关节式结构，可以在三维空间内自由移动和旋转，实现物料的准确定位和抓取。
机器人配备有传感器和视觉系统，可以实时感知周围环境，并根据预设的路径和任务进行自主操作。
二、工作站工作站是机器人进行物料搬运和加工的场所，通常由输送带、传感器和加工设备组成。
输送带用于将物料从生产线上输送到工作站，并将加工后的物料送回生产线。
传感器用于检测物料的位置和状态，以便机器人进行准确的抓取和放置操作。
加工设备可以根据需要进行各种物料加工，如装配、焊接、打磨等。
三、控制系统控制系统是整个搬运机器人工作站系统的大脑，负责调度和控制机器人的运动和操作。
控制系统由计算机和各种传感器组成，可以实时获取机器人和工作站的状态信息，并根据预设的任务和优先级进行任务调度。
控制系统还可以与其他生产线的控制系统进行通信，实现物料的无缝衔接和协同操作。
四、系统设计考虑因素在设计搬运机器人工作站系统时，需要考虑以下因素：1. 安全性：系统应具备安全保护机制，如防撞装置、急停按钮等，以确保操作人员和设备的安全。
2. 灵活性：系统应具备灵活的配置和布局能力，可以适应不同的生产线和工艺要求。
3. 效率性：系统应具备高效的物料搬运和加工能力，以提高生产效率和降低人力成本。
4. 可扩展性：系统应具备可扩展的设计和接口，方便后续的功能扩展和升级。
5. 可靠性：系统应具备稳定可靠的性能，能够长时间稳定运行，减少故障和维修次数。
五、应用场景搬运机器人工作站系统广泛应用于各种生产线，如汽车制造、电子制造、食品加工等行业。
在汽车制造业中，搬运机器人工作站系统可以实现汽车零部件的搬运和装配操作；在电子制造业中，系统可以实现电子产品的组装和测试操作；在食品加工业中，系统可以实现食品的包装和质检操作。
搬运机器人系统设计
搬运机器人系统设计1. 引言搬运机器人是一种无人驾驶智能设备，能够自主搬运物品。
它们在仓库、工厂和物流环境中广泛应用，在提高工作效率和减少人力成本方面具有重要作用。
本文将介绍搬运机器人系统的设计。
2. 硬件架构搬运机器人系统的硬件架构包括以下主要组件：2.1 机器人主体搬运机器人主体由底盘、搬运装置和导航模块组成。
底盘负责机器人的移动，搬运装置用于搬运物品，导航模块用于确定机器人在环境中的位置。
2.2 感知模块感知模块由传感器组成，用于获取机器人周围环境的信息。
常用的传感器包括激光雷达、摄像头和超声波传感器。
这些传感器会将环境中的障碍物、物品和人员等信息传输给控制模块进行处理。
2.3 控制模块控制模块是搬运机器人系统的大脑，负责处理感知模块传来的信息，制定机器人的运动策略，并控制机器人的行为。
它通常由嵌入式计算机和相应的软件组成。
2.4 通信模块通信模块用于实现机器人与其他系统的数据交换。
例如，在仓库环境中，搬运机器人可以通过与仓库管理系统进行通信，获取搬运任务和更新任务状态。
3. 软件架构搬运机器人系统的软件架构包括以下模块：3.1 导航模块导航模块使用机器人的定位信息和环境地图，确定机器人的导航路径。
它通常采用SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）算法，能够实时构建地图并同时定位机器人自身。
3.2 路径规划模块路径规划模块根据导航模块提供的导航路径和环境信息，制定机器人的行驶路线。
常用的路径规划算法包括A*算法和Dijkstra算法。
3.3 避障模块避障模块负责检测机器人周围的障碍物，避免与其产生碰撞。
它通过感知模块提供的传感器数据判断障碍物的位置和大小，并相应地调整机器人的行驶路径。
3.4 任务调度模块任务调度模块接收来自仓库管理系统的搬运任务，并根据机器人的状态和可用资源，分配任务给合适的机器人。
它考虑到机器人的负载能力、运动速度和电池寿命等因素，实现任务的优化调度。
基于机器人视觉的智能物料搬运与装配系统设计
基于机器人视觉的智能物料搬运与装配系统设计智能物料搬运与装配系统是指运用机器人视觉技术，通过智能化设备实现物料的搬运和装配工作。
该系统的设计旨在提高生产效率、降低人工成本，提供更加灵活、高效的生产解决方案。
在本文中，将详细探讨基于机器人视觉的智能物料搬运与装配系统的设计原理和实施方案。
首先，基于机器人视觉的智能物料搬运与装配系统设计需要考虑的关键因素有：机器人的选择与配置、视觉传感器的选择和布置、物料的识别与定位技术、机器人路径规划与协作、以及安全控制和监测。
在机器人的选择与配置方面，需根据任务的需求选择合适类型的机器人，如SCARA机器人、Delta机器人或者移动机器人。
配置机器人时，需考虑机器人的负载能力、速度和精度，确保其满足搬运和装配工作的要求。
视觉传感器在智能物料搬运与装配系统中起到至关重要的作用。
通过视觉传感器，系统可以获取物料的位置、形状和颜色等信息，进而实现物料的准确识别和精确定位。
选择适合的视觉传感器（如相机、激光雷达等），并合理布置在系统中，可以提高系统的视觉感知能力和准确性。
物料的识别与定位技术是实现智能搬运与装配的关键环节。
通过图像处理和机器学习算法，系统能够准确识别和定位不同类型的物料。
例如，可以使用深度学习方法训练神经网络，实现对物料的分类和定位。
此外，结合机器人控制系统，还可以实现对物料的抓取、翻转和放置等复杂动作。
机器人路径规划与协作是实现高效搬运与装配的关键技术。
在系统设计中，需要合理规划机器人的运动轨迹，考虑到物料的大小、形状和搬运距离等因素。
同时，多台机器人的协作也是提高生产效率的重要手段，可以通过协调机器人的工作步骤和空间分配，实现多机器人间的协同作业。
除了提高生产效率外，安全控制和监测也是设计中不可忽视的因素。
系统应该配备安全传感器，及时感知和检测周围环境的变化，避免与人员或其他设备发生碰撞。
此外，还应该考虑到系统的可靠性和可维护性，以确保系统的稳定运行和长期使用。
基于机器人的智能物流搬运系统设计与控制
基于机器人的智能物流搬运系统设计与控制智能物流搬运系统是现代物流领域的重要组成部分。
通过应用机器人技术，可以实现仓库内物品的快速搬运和智能化控制，提高物流效率和减少人力成本。
本文将详细介绍基于机器人的智能物流搬运系统的设计与控制。
一、系统设计1. 系统结构基于机器人的智能物流搬运系统由多个机器人、传感器、设备和控制系统组成。
主要包括以下几个部分：- 搬运机器人：负责从货架上提取物品并将其送到指定目的地。
- 运输设备：用于储存和运输物品的货架和传送带等。
- 传感器系统：用于感知环境中的物品和机器人位置等信息。
- 控制系统：负责协调机器人和设备的运动，实现智能化操作。
2. 机器人选择在智能物流搬运系统中，机器人的选择是至关重要的。
根据工作场景和需求，可以选择不同类型的机器人，如AGV（自动导引车）、机械臂、无人机等。
需要考虑机器人的载重能力、导航能力、处理速度等因素。
3. 环境感知智能物流搬运系统需要借助传感器系统实现对环境的感知。
主要包括物品识别、位置检测、障碍物检测等。
可以采用视觉传感器、激光雷达、红外线传感器等多种传感器技术，实现对环境和物品的准确检测。
4. 控制算法在实现智能物流搬运系统的设计中，控制算法起着关键作用。
可以采用路径规划算法、避障算法和运动控制算法等，实现机器人的自主导航和智能搬运。
同时，还需要考虑机器人之间的协同工作和任务调度等问题，确保系统的高效运行。
二、系统控制1. 自主导航智能物流搬运系统中的机器人需要实现自主导航的功能，以实现从仓库到目标位置的准确运输。
可以利用地标点、激光雷达和摄像头等传感器获取机器人的位置和姿态信息，并使用SLAM（同步定位和地图构建）算法进行定位和地图构建。
2. 任务调度与协同工作智能物流搬运系统中可能存在多个机器人，需要进行任务调度和协同工作。
可以通过集中式或分散式的任务调度算法，将任务分配给各个机器人，并实现协同工作。
例如，可以采用多智能体系统（MAS）的方法，使各个机器人根据任务和环境情况进行协作工作。
基于ABB机器人的搬运系统设计
基于ABB机器人的搬运系统设计摘要：本设计完成了机器人搬运系统电气控制部分的硬件和软件设计。
该机器人搬运系统主要由复合夹具、不锈钢滚筒输送机、机器人、立体仓库、视觉系统等组成，整个系统用西门子1200 PLC进行控制，触摸人机界面进行信息的交互。
本系统硬件部分围绕立体仓库、视觉系统、电气控制系统等几大模块进行，完成了对应模块的电气控制设计。
软件部分分为PLC控制系统程序及触摸屏程序。
操作模式分为手动和自动运行，手动模块下主要就是系统的调试，自动模式用于自动生产，运行速度快，提高生产效率。
最后讲解了整个系统的应用。
，关键词：机器人；搬运；视觉；触摸屏；可编程控制器一、系统概述机器人搬运系统主要由工业机器人、机器人安装底座、复合夹具、不锈钢滚筒输送机、立体仓库、视觉系统、数控车床、安全防护系统、电气控制系统、软件等组成。
立体仓库分5层，每层有4个存储单元。
下2层排放为未加工工件，上2层排放检测后已加工的工件，中间一层存放废料，可用于实现码垛的教学功能。
系统工作流程：（1）立体仓库的五轴机械手从下2层的仓储单元逐个按照设定顺序取出未加工的工件，放到出入库口，通过滚筒输送机输送到末端；（2）当工件到达滚筒输送机末端，传感器检测到后，自动打开车床安全门，带有2组工件夹具的机器人将未加工的工件物料送入机床夹具中，待车床夹具夹紧，机器人退回时，车床安全门关闭，车床开始加工。
加工完毕后，打开车床安全门，机器人一只夹具先抓取新送到未加工工件，待机器人进入车床后另一只夹具取出加工后工件，同时送入新抓取未加工工件，最后将取出的加工后工件物料放入输送线送回仓储系统。
机器人每次采用一取一送的工作模式，从而提高系统效率，避免输送线长时间等待。
（3）在工件未到达仓储系统时，经过视觉检测区域检测，视觉检测系统将检测结果送入控制器。
（4）工件到达仓储系统后，根据视觉检测结果，五轴机械手系统将返回的工件送入相应的空位。
放置完成后再取出一个未加工工件送入输送线系统，如此循环。
物料搬运机器人机械系统设计
物料搬运机器人机械系统设计1 绪论[1]1.1 课题概述机器人是一种新型的自动化操作装置。
它可以根据作业的不同要求，按照预先确定的程序搬运物体，装卸零件以及操持喷枪，焊把等工具去完成一定的作业。
因此，它可在繁重、高温，多粉尘的劳动环境较差的场所工作。
在化学工业等连续性生产过程中的自动化已基本得到解决。
可是在机械工业中，加工、装配等生产并不是连续的。
专用机床是解决大批量生产自动化的有效办法;程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。
但除了切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，需要进一步实现机械化。
机器人的出现并得到应用，为这些加工作业的机械化与自动化奠定了良好的基础。
工业机器人是近代在自动控制领域中出现的一项新技术，并且已经成为了现代机械制造生产系统中的一个非常重要的组成部分。
机器人的迅速发展是基于它的积极作用正慢慢的被人们所认识:第一、它能部分代替人工操作;第二、它能按照生产工艺的技术要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的输送和装卸;第三、它能操作必要的机具进行焊接和装配作业。
从而能大大的改善工人的劳动条件，显著提高劳动生产率，加快实现工业生产的机械化和自动化。
因而机器人受到各个先进的工业国家的重视，他们投入大量的人力和物力加以研究与应用。
尤其在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性及污染的场合，应用的更广泛。
在我国，近几年也有较快的发展，并取得了一定的效果，受到机械工业部门的重视。
机器人一般分为三类。
第一类是通用机器人，它不需要人工操作，也就是本文所研究的对象。
它是一种完全独立的、不附属于某一个主机的装置，可以根据任务需要来编制程序，以完成各项规定的操作。
它除了具备普通机械所具有的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能，是一种三元机械。
第二类称为操作机(Manipulator)，它需要人工的操作，操作机起源于原子、军事工业，一开始都是是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号来操作机器人，可以进行探测月球等工作。
基于工业机器人的码垛搬运系统设计与实现
基于工业机器人的码垛搬运系统设计与实现
随着制造业的快速发展，工业机器人在生产过程中起着越来越重要的作用，特别是在码垛搬运方面。
本文基于工业机器人的码垛搬运系统设计与实现，旨在提高生产效率，减少人力投入，并保证安全可靠的生产。
首先，需要确定所需的工业机器人数量和类型，以及其工作空间，以确保系统能够满足生产要求。
在此基础上，根据货物的种类、规格、重量等特点，设计合适的夹具和传感器，以确保货物的安全稳定地被搬运到指定位置。
其次，需要编写机器人的控制程序，以实现自动化搬运操作，包括机器人的移动、夹具的打开和关闭、货物的抓取和放置等。
控制程序需要考虑到生产环境的实际情况，例如设备之间可能存在的干扰等。
最后，需要对系统进行测试和调试，以确保其能够正常稳定地工作。
特别是在高速搬运、重量超载等异常情况下，系统应该有相应的保护措施，以确保操作员的安全。
总之，基于工业机器人的码垛搬运系统设计与实现是一个综合性的工程，需要有机器人技术、传感器技术、控制技术等多个领域的专业知识，才能实现高效、安全、可靠的生产。
工业机器人搬运工作站的系统设计
重点：
1、工业机器人与PLC的接口信号配置 2、工业机器人程序的编写
难点:
1、工业机器人与PLC接口电路的连接 2、工业机器人外部控制的程序设计
知识准备
机器人搬运工作站系统在选择机器人、PLC及相 关控制设备后，应根据系统任务设计系统硬件电路、 PLC控制程序以及机器人运行程序。
知识准备
一、搬运工作站工作任务
定义的内容
机器人启动 清除机器人报警和错误 机器人运行中 机器人伺服已接通 机器人报警和错误 机器人电池报警 机器人已选择远程模式 机器人在作业原点 机器人搬运开始 机器人搬运完成
与PLC的连接地址
100.00 101.01 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 100.02 1.06
入，PLC的输出采用漏型接法。PLC输出信号包括“机器人启动”、“机器人搬
运开始”等控制机器人运行、停止的信号。
机器人 启动
清除机器人 报警与故障
机器人搬 运开始
机器人伺 机器人 机器人 服使能 急停 暂停
CP1L-M40DR-D 数字量输出部分100.00-100.07（100CH)、101.00-101.07（101CH)
知识准备
三、搬运工作站软件系统
2．搬运工作站机器人程序
序号
程序
16 MOVJ VJ=10.00 PL=3
17 MOVJ VJ=15.00 PL=3
18 MOVJ VJ=10.00 PL=1
19 MOVL V=250.0 PL=1
20 JUMP *L0 IF B000=0
21 JUMP *L1 IF B000=1
100.00 COM 100.01 COM 100.02 COM 101.00 101.01 101.02 COM
四自由度搬运物料工业机器人的毕业设计
四自由度搬运物料工业机器人的毕业设计工业机器人搬运物料，是当前自动化生产和智能制造的重要组成部分。
搬运物料是生产线中的关键环节，传统的人工操作存在劳动强度大、效率低、易出错等问题，而工业机器人通过四自由度的灵活操作，可以高效地完成物料的搬运任务。
在这篇毕业设计中，我将探讨四自由度搬运物料工业机器人的设计与实现。
首先，我们需要确定机器人的工作空间和负载能力。
根据物料的尺寸和重量，确定机器人的伸展长度和负载能力。
四自由度机器人通常由一个固定基座和三个旋转关节构成，可以实现物料的水平搬运、转向搬运等多种操作。
接下来，我们需要选择合适的传感器和执行器。
传感器可以用于检测物料的位置、尺寸和重量，以便精确定位和分配搬运任务。
常见的传感器包括视觉传感器、力传感器等。
执行器可以根据传感器的反馈信号，实现机器人的精准控制和动作执行。
然后，我们需要设计机器人的运动规划和控制算法。
运动规划算法可以根据物料的位置和目标位置，计算机器人的最佳运动轨迹，以便实现高效的搬运任务。
控制算法可以根据传感器的反馈信号，实时调整机器人的位置和姿态，以确保搬运任务的精准执行。
最后，我们需要建立机器人的模型并进行仿真测试。
通过计算机辅助设计和仿真软件，可以建立机器人的虚拟模型，并验证设计的合理性和可行性。
通过仿真测试，可以发现设计中存在的问题，并进行必要的改进和优化。
综上所述，四自由度搬运物料工业机器人的毕业设计主要包括确定工作空间和负载能力、选择传感器和执行器、设计运动规划和控制算法以及建立模型进行仿真测试等环节。
通过合理的设计和实现，可以使工业机器人在搬运物料方面发挥出更大的作用，提高生产效率，降低劳动强度，推动智能制造的发展。
基于PLC的工业机器人的物料搬运系统设计的内容构思
近些年，随着企业用工成本的不断攀升和我国人口红利的持续削减，各种工业机器人被广泛的使用。
通过以工业搬运机器人的运动控制技术作为相关的探究内容，以横河FA-M3型可编程控制器( programmable logic controller，PLC) 为基础，研发出一种工业搬运机器人的运动控制系统，解决了当前国内工业搬运机器人运动控制系统具有的可靠性较低、研发成本较高、研发周期较长、拓展性较弱等缺陷。
首先对工业搬运机器人的机械结构进行研究，深层论述了机器人运动机构(也就是平行四连杆机构)在运动学方面的机械性能，经过推理得到了其运动学方面的表达式;之后根据机器人在运动学方面的表达式对其进行运动学和动力学方面的仿真;接着，参照工业搬运机器人的机械结构特征，以及它在运动学和动力学方面的相关性能，对于机器人的运动轨迹进行相应的分析，并且在诸多轨迹规划算法里面，选定一个最适合的轨迹规划算法作为机器人在搬运工作过程中的轨迹规划算法，并通过Matlab软件对它在搬运过程中的运动轨迹进行模拟，验证了该轨迹规划算法的可行性;另外，自创一套新的原点回归方法，机器人无需读取编码器信号，可以直接通过直线插补运动来实现原点回归，通过试验能够说明:这种原点回归的办法速度较快、相对准确、坐标原点修改比较便利;最后，具体解析了货物的搬运流程，自创-套新型的示教办法，并针对码放货物这一工作研发出了配套功能的程序模块，可以使示教流程比较简洁，极大程度上提升了工业搬运机器人在堆垛方面示教再现的效率与精确度。
计算方法比较科学，具有较佳的可行性。
基于6轴工业机器人和气缸的搬运系统设计
基于6轴工业机器人和气缸的搬运系统设计摘要：随着国家经济的快速发展和《中国制造2025》的提出，社会需求的变革，工业向着制造和自动化方向前进愈发重要。
工业机器人在国家自动化进程当中起到至关紧要作用。
基于工业机器人设计出相应实用的工作系统能够为生产制造企业实现机器换人，提升生产效率，节省大量的人工成本和设备占用面积。
关键词：工业机器人，搬运系统，传感器1.工业机器人的选型研究1.1工业机器人内外部构造本文研究的工业机器人是以6轴工业机器人为标准。
6轴工业机器人主要包括腕部、小臂、大臂、底座等几个大部件组成。
工业机器人自身的重心以及负载支撑中心在于J1轴，它连接着工业机器人的底座，同时J1轴也要能够承受着工业机器人大幅度运动时带来的影响。
J3轴虽然是支持工业机器人的上下运动的一轴，但是工业机器人的前后运动多少也受到了此轴的影响。
工业机器人的大小臂以及相应的两端轴决定了其臂展的长度。
工业机器人的J5轴是在机器人运动到指定地点时，通过手腕上下小范围摆动对位置进行更加准确的定位。
而J6轴则是工业机器人进行更加细微的转动进行精确定位。
伺服电机和减速机两个器件是构成轴的结构的主要部分。
除此之外，在某些工业机器人身上还可以看到各轴的零点位置，由固定部侧机械限位块和可动部侧机械限位块去标定。
如果机器人电机为空心结构，各种电线可以从电机中心穿过，可以避免轴旋转时，电线跟着旋转，防止出现电线被拧断，摩擦过多的情况。
这种结构很容易解决了工业机器人管线布局问题。
1.2工业机器人的技术参数工业机器人的6个轴或者说是6个自由度算是工业机器人的一个重要的技术参数，6轴工业机器人重要的技术参数还有承载能力、工作范围、定位精度和重复定位精度、最大工作速度等。
我们选择工业机器人时就是靠这些技术参数进行选择，选择合适的技术参数的工业机器人即确保了能在我们设定的工作环境中能正常工作，也能因为不一味追求高技术参数的工业机器人而浪费各种资源。
工业自动化中的物料搬运机器人系统设计教程
工业自动化中的物料搬运机器人系统设计教程工业自动化技术的快速发展已经带来了许多革命性的改变，其中之一就是物料搬运机器人系统的应用。
这些机器人系统通过使用先进的传感器、控制器和执行器等技术，能够实现高效、精确和安全的物料搬运操作。
本文将为您介绍如何设计一个有效的工业自动化物料搬运机器人系统。
首先，在设计物料搬运机器人系统之前，我们需要明确系统的需求和目标。
这包括搬运物料的种类、尺寸和重量，以及搬运任务的频率和精度要求等。
根据这些需求，我们可以选择合适的机器人类型和配置。
其次，选择合适的传感器和控制器。
在物料搬运过程中，机器人需要能够感知其周围的环境，以便进行路径规划和障碍物避免。
常用的传感器包括激光雷达、摄像头和压力传感器等。
控制器则负责处理传感器数据，并根据预先设定的算法来控制机器人的动作。
接下来，考虑机器人的执行器。
物料搬运机器人通常需要能够进行精确和协调的运动，因此需要选择合适的执行器。
常见的执行器包括伺服电机、液压缸和线性传动器等，选择时应考虑其移动速度、负载能力和精度等因素。
在设计机器人系统时，重要的一步是进行路径规划和运动控制。
路径规划确定了机器人从起点到终点的最佳路径，而运动控制则负责控制机器人在路径上的移动。
使用算法和数学模型可以帮助我们实现这些功能。
路径规划和运动控制的设计应考虑机器人的动态特性、环境约束和运行效率等方面。
此外，安全性也是设计工业自动化物料搬运机器人系统时需要考虑的重要因素。
机器人系统应符合相关的安全标准和法规要求，并且需要采取相应的安全措施，如建立安全区域、使用紧急停止装置和设置传感器监测等。
机器人系统应该具备自我诊断和故障检测功能，以确保运行过程中的安全性和可靠性。
在设计物料搬运机器人系统时，还应考虑其与其他系统的集成。
机器人系统通常需要与物料仓库管理系统、生产线控制系统和人机界面系统等进行数据交互和协调工作。
因此，在系统设计过程中，我们需要保证各个系统之间的接口兼容性和数据传输的准确性。
机器人搬运系统的设计与优化
机器人搬运系统的设计与优化随着科技的发展，机器人逐渐走入了人类生产与生活的各个方面。
在工业生产中，机器人的应用已经非常普遍了，其中机器人搬运系统是一种非常常见也非常重要的机器人应用。
本文就机器人搬运系统的设计与优化进行探讨。
一、机器人搬运系统的设计机器人搬运系统的设计需要考虑以下几个方面。
1. 目标任务机器人搬运系统的设计首先需要考虑的是任务需求。
不同行业和工作场所的任务需求都不同，机器人也需要根据不同的任务需求来进行针对性设计。
例如，在制造业中，机器人搬运需要承担产品搬运和组装等任务；在物流行业中，机器人搬运需要承担货物搬运和配送任务。
2. 工作场所不同的工作场所对机器人搬运系统的设计也有一定的影响。
在一个狭小的工作场所中，机器人需要具备更强的灵活性和适应性；而在一个相对开阔的工作场所中，机器人需要更快的行进速度和更大的搬运能力。
3. 机器人类型机器人搬运系统的设计还需要考虑机器人类型。
工业生产中使用的机器人主要有Gantry机器人、SCARA机器人、Delta机器人、平行机械臂机器人等，每种机器人都有其优势和劣势。
因此，在设计机器人搬运系统时需要根据任务需求和工作场所来选择最适合的机器人类型。
4. 控制系统机器人搬运系统的控制系统也是非常重要的。
对于机器人来说，准确的控制可以使其在工作过程中更稳定、更高效。
针对性强的控制算法和合适的编程方法可以减少出错率和运行故障。
二、机器人搬运系统的优化机器人搬运系统的优化需要从以下几个方面入手。
1. 运动轨迹优化机器人在搬运过程中的运动轨迹对其效率和能耗都有很大影响。
通过优化机器人的运动轨迹，可以在保证搬运效率的同时减少机器人的能耗。
这可以通过采用更优化的路径规划算法和运动控制方法来实现。
2. 操作规范化对机器人搬运过程进行标准化的规范化操作可以减少出错率和运行故障。
此外，规范化的操作还可以方便操作员进行机器人的维护和升级。
3. 感知处理优化机器人搬运需要对周围环境和操作对象进行感知处理。
基于工业机器人的智能搬运设计意义
基于工业机器人的智能搬运设计意义标题：基于工业机器人的智能搬运设计意义引言：工业机器人在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。
随着自动化和智能化技术的不断发展，工业机器人的应用范围不断拓展，其中智能搬运技术作为一项关键技术，在提高生产效率、减少人力成本的同时，也为企业带来了更多的设计意义。
本文将深入探讨基于工业机器人的智能搬运设计意义，并分享我们对这一关键词的观点和理解。
1. 工业机器人的智能搬运概述工业机器人的智能搬运技术是基于先进的感知、定位和控制系统实现的。
通过传感器对环境进行感知，提取有关目标物体的信息，再通过路径规划和运动控制算法，实现高效且安全地搬运任务。
智能搬运技术的设计意义在于提高生产线的效率、减少人工搬运中的错误和损伤，并增加生产线的弹性和灵活性。
2. 智能搬运技术在工业应用中的意义2.1 提高生产效率工业机器人的智能搬运技术能够在无须休息的情况下持续工作，实现24/7生产。
它能够精确计算搬运路径和速度，在保证质量的同时大幅度提高生产效率。
通过自动化的搬运，节省了人力，降低了搬运时间，使整个生产线的生产能力得到了显著提升。
2.2 降低人力成本传统的搬运任务往往需要大量的人工参与，不仅费时费力，而且成本高。
而工业机器人的智能搬运技术可以将大部分繁重的搬运任务转交给机器人完成，从而降低了企业的人力成本。
此外，机器人不需要休息和薪水，还能够持续工作，进一步减少了人力成本。
2.3 减少人工搬运中的错误和损伤人工搬运常常容易发生错误和损伤，特别是在对重物进行搬运时。
工业机器人的智能搬运技术具有高精确性和稳定性，能够避免人为因素带来的错误和意外。
通过机器人的智能搬运，不仅能够提高工作环境的安全性，还能减少因搬运任务造成的人身伤害，保障员工的健康和工作安全。
3. 智能搬运技术的设计思路3.1 环境感知和定位智能搬运技术需要根据环境的变化来感知目标物体的位置和状态。
传感器技术的进步使得机器人能够准确地感知周围环境，如视觉传感器、激光雷达等。
基于工业机器人物件搬运系统设计与制作
摘要本次毕业设计为工业机器人物件搬运系统的设计与制作。
利用工业机器人技术来改善生产线上的搬运作业，从而替代工人重复性手动操作。
该设计需要自己画出夹具--吸盘，然后通过三维建模软件CATIA设计出符合设计需要的夹具。
目前工业机器人已经拥有成熟的控制系统，通过编程与示教，对IRB120机器人的运动轨迹做出理想的路径规划，并对机器人运动围进行完全的控制。
根据程序的编写来设定对工业机器人的运动路径进行物件搬运。
应用Smart组件创建动态输送链，包含设定输送链产品源，输送链运动属性，输送链限位传感器等等，从而实现对机器人的物件搬运控制，最后利用robot studio软件对整个工作站的工作过程进行仿真。
均在设计思路、设计方法、设计过程、设计特点方面做了详细的分析与说明。
关键词：物件搬运、CATIA建模、Smart组件、robot studio仿真AbstractThe graduation design for the industrial robot handling system design and production. The use of industrial robot technology to improve the production line of the transport operations, thus replacing the manual repetitive manual operation. The design needs to draw the fixture - sucker, and then through the three-dimensional modeling software CATIA designed to meet the design needs of the fixture. At present, industrial robots already have mature control system, through programming and teaching, the IRB120 robot trajectory to make the idealpath planning, and the robot range of full control. According to the preparation of the program to set the industrial robot movement path for object handling. Application of Smart components to create a dynamic conveyor chain, including the set of conveyor chain product source, conveyor chain motion properties, conveyor chain limit sensor, etc., in order to achieve the robot object handling control, and finally the use of robot studio software work on the entire workstation simulation. Are in the design ideas, design methods, design process, design features to do a detailed analysis and description.Key words: Object handling、CATIA modeling Design、Smart components、 Robot studio simulation目录第一章序言11.1 机器人未来的发展趋势21.2 对IRB6400和IRB120型两类机器人进行简介21.2.1 IRB6400型机器人21.2.2 IRB120型机器人3第二章操作机器人42.1 示教器42.1.1 示教器简介42.1.2 注意事项与故障处理52.2 机器人数据的备份与恢复52.2.1 机器人的手动操作52.2.2 单轴运动62.2.3 线性运动与重定位运动62.3 机器人操作62.3.1 TCP的设定62.4 机器人使用与注意事项7第三章 CATIA建模73.1 用CATIA创建支架模型73.1.1 新建三维模型73.1.2 创建支架的基础特征83.1.3 创建吸盘的基础特征103.1.4 装配设计113.1.5 装配中的“相合”与“接触”约束113.2 用CATIA创建托盘模型123.2.1 新建三维模型123.2.2 创建托盘的零部件133.2.3 托盘零部件的装配设计133.2.4 使用“接触”约束多个零部件143.3 用CATIA创建托盘座模型163.3.1 新建三维模型163.3.2 创建托盘座的零部件163.3.3 托盘座零部件的装配设计183.4 用CATIA创建挡风玻璃模型203.4.1 新建三维模型203.4.2 创建挡风玻璃的草图203.4.3 “桥接”命令制作213.5 用CATIA创建底座模型213.5.1 新建三维模型213.5.2 创建底座草图223.5.3 创建底座斜面凸台233.6 创建凹槽与Y型凸台243.6.1 凹槽草图24第四章用Smart组件创建动态输送链254.1 Smart组件输送链动态效果254.2 应用Smart组件设定输送链的产品源264.2.1 设定输送链的产品源264.2.2 Source组件的属性设置264.3 应用Smart组件设定输送链的运动属性274.3.1 设定输送链的运动属性274.3.2 Linear Mover 属性设置274.4 应用Smart组件设定输送链限位传感器284.4.1 设定输送链限位传感器284.4.2 Logic Gale 属性设置294.5 创建Smart组件属性与连结304.5.1 设定属性连结304.6 创建Smart组件的信号与连接304.6.1 设定信号连接304.6.2 仿真运行34总结34致 35参考文献36独创性声明36关于论文使用授权的说明37第一章序言20世纪50年代末，美国在机械手和操作机的基础上，采用伺服机构和自动控制等技术，研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置，并将其称为工业机器人。
工业机器人搬运工作站系统设计
机器人 机器伺 机器人 机器人 机器人 机器人
运行中 服已接 报警/ 电池报 选择远 在作业
通
错误 警 程模式 原点
机器人 搬运完 成
《工业机器人工作站系统集成》
常州机电
知识准备
二、搬运工作站硬件系统
2．硬件电路 (3) 机器人输入与PLC输出接口电路如图所示。由于机器人的输入接口为漏型输
入，PLC的输出采用漏型接法。PLC输出信号包括“机器人启动”、“机器人搬
输出信号
PLC输出地址
信号名称
100.00
机器人程序启动
100.01
清除机器人报警与错误
100.02
机器人搬运开始
100.03
变频器启停控制
100.04
变频器故障复位
101.00
机器人伺服使能
101.01
机器人急停
101.02
机器人暂停
《工业机器人工作站系统集成》
常州机电
知识准备
二、搬运工作站硬件系统
插头
信号地址
定义的内容
负载
A8（OUT17+）/B8
吸盘1、2吸紧
YV1
（OUT17-）
A9（OUT18+）/B9
吸盘1、2松开
YV2
（OUT18-）
CN307
A10（OUT19+）/B10
吸盘3、4吸紧
YV3
（OUT19-）
A11（OUT20+）/B11
吸盘3、4松开
YV4
（OUT20-）
《工业机器人工作站系统集成》
21 JUMP *L1 IF B000=1
22 JUMP *L2 IF B000=2
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摘要本次毕业设计为工业机器人物件搬运系统的设计与制作。
利用工业机器人技术来改善生产线上的搬运作业，从而替代工人重复性手动操作。
该设计需要自己画出夹具--吸盘，然后通过三维建模软件CATIA设计出符合设计需要的夹具。
目前工业机器人已经拥有成熟的控制系统，通过编程与示教，对IRB120机器人的运动轨迹做出理想的路径规划，并对机器人运动围进行完全的控制。
根据程序的编写来设定对工业机器人的运动路径进行物件搬运。
应用Smart组件创建动态输送链，包含设定输送链产品源，输送链运动属性，输送链限位传感器等等，从而实现对机器人的物件搬运控制，最后利用robot studio软件对整个工作站的工作过程进行仿真。
均在设计思路、设计方法、设计过程、设计特点方面做了详细的分析与说明。
关键词：物件搬运、CATIA建模、Smart组件、robot studio仿真AbstractThe graduation design for the industrial robot handling system design and production. The use of industrial robot technology to improve the production line of the transport operations, thus replacing the manual repetitive manual operation. The design needs to draw the fixture - sucker, and then through the three-dimensional modeling software CATIA designed to meet the design needs of the fixture. At present, industrial robots already have mature control system, through programming and teaching, the IRB120 robot trajectory to make the ideal path planning, and the robot range of full control. According to the preparation of the program to set the industrial robot movement path for object handling. Application of Smart components to create a dynamic conveyor chain, including the set of conveyor chain product source, conveyor chain motion properties, conveyor chain limit sensor, etc., in order to achieve the robot object handling control, and finally the use of robot studio software work on the entire workstation simulation. Are in the design ideas, design methods, design process, design features to do a detailed analysis and description.Key words: Object handling、CATIA modeling Design、Smart components、 Robot studio simulation目录第一章序言 (1)1.1 机器人未来的发展趋势 (2)1.2 对IRB6400和IRB120型两类机器人进行简介 (2)1.2.1 IRB6400型机器人 (2)1.2.2 IRB120型机器人 (3)第二章操作机器人 (5)2.1 示教器 (5)2.1.1 示教器简介 (5)2.1.2 注意事项与故障处理 (6)2.2 机器人数据的备份与恢复 (6)2.2.1 机器人的手动操作 (6)2.2.2 单轴运动 (6)2.2.3 线性运动与重定位运动 (7)2.3 机器人操作 (7)2.3.1 TCP的设定 (7)2.4 机器人使用及注意事项 (8)第三章 CATIA建模 (8)3.1 用CATIA创建支架模型 (8)3.1.1 新建三维模型 (8)3.1.2 创建支架的基础特征 (9)3.1.3 创建吸盘的基础特征 (11)3.1.4 装配设计 (12)3.1.5 装配中的“相合”与“接触”约束 (12)3.2 用CATIA创建托盘模型 (13)3.2.1 新建三维模型 (13)3.2.2 创建托盘的零部件 (14)3.2.3 托盘零部件的装配设计 (14)3.2.4 使用“接触”约束多个零部件 (15)3.3 用CATIA创建托盘座模型 (17)3.3.1 新建三维模型 (17)3.3.2 创建托盘座的零部件 (18)3.3.3 托盘座零部件的装配设计 (20)3.4 用CATIA创建挡风玻璃模型 (22)3.4.1 新建三维模型 (22)3.4.2 创建挡风玻璃的草图 (22)3.4.3 “桥接”命令制作 (22)3.5 用CATIA创建底座模型 (23)3.5.1 新建三维模型 (23)3.5.2 创建底座草图 (23)3.5.3 创建底座斜面凸台 (24)3.6 创建凹槽与Y型凸台 (26)3.6.1 凹槽草图 (26)第四章用Smart组件创建动态输送链 (28)4.1 Smart组件输送链动态效果 (28)4.2 应用Smart组件设定输送链的产品源 (28)4.2.1 设定输送链的产品源 (28)4.2.2 Source组件的属性设置 (28)4.3 应用Smart组件设定输送链的运动属性 (29)4.3.1 设定输送链的运动属性 (29)4.3.2 Linear Mover 属性设置 (30)4.4 应用Smart组件设定输送链限位传感器 (30)4.4.1 设定输送链限位传感器 (30)4.4.2 Logic Gale 属性设置 (32)4.5 创建Smart组件属性与连结 (32)4.5.1 设定属性连结 (32)4.6 创建Smart组件的信号与连接 (33)4.6.1 设定信号连接 (33)4.6.2 仿真运行 (37)总结 (38)致 (39)参考文献 (40)独创性声明 (41)关于论文使用授权的说明 (41)第一章序言20世纪50年代末，美国在机械手和操作机的基础上，采用伺服机构和自动控制等技术，研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置，并将其称为工业机器人。
工业机器人（Industrial Robot，简称IR）是指在工业中应用的一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机，能搬运材料、工件或操持工具，用以完成各种作业。
且这种操作机可以固定在一个地方，也可以在往复运动的小车上。
在无人参与的情况下，工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种任务。
机器人和机械手的主要区别是：机械手是没有自主能力，不可重复编程，只能完成定位点不变的简单的重复动作；机器人是由计算机控制的，可重复编程，能完成任意定位的复杂运动。
工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。
工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。
60年代初，美国研制成功两种工业机器人，并很快地在工业生产中得到应用；1969年，美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。
此后，各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。
随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用周还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。
此外，在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多，如无人侦察机、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。
机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。
工业机器人市场的大幕已经拉开，世界机器人市场的需求即将进人喷发期，中国潜在的巨大机械设备生产市场需求已初露端倪，工业机器人进军机床行业投资前景可期。
工业机器人能替代越来越昂贵的劳动力，同时能提升工作效率和产品品质。
机器人可以承接生产线精密零件的组装任务，更可替代人工在喷涂、焊接、装配等不良工作环境中工作，并可与数控超精密铁床等工作母机结合模具加工生产，提高生产效率，替代部分非技术工人。
1.1 机器人未来的发展趋势曾经以人力资源支持成为”世界工厂”的中国，正在成为工业机器人的最大买家。
据英国《金融时报》引用位于德国的世界机器人联合会统计数据称，2013年中国购买了36560台工业机器人，超过美国和日本，成为最大的工业机器人购买国。
2011年，为苹果代工的宣称要用三年多时间建立“百万机器人军队”，以替代工人重复性手动操作。
2013年中国购买工业机器人数量较2012年增长了近60%，首次超过了以技术的利用见长的日本。
2008年至2013年，中国每年机器人进口量平均增幅达36%。
国际电力和自动化技术领先企业ABB的机器人部主管倪恩德表示，“中国以成为增长最快的机器人市场，几年之后，中国机器人市场的规模将远远大于全球第二大、第三大市场”。
工业机器人在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。
在新的世纪，机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。
工业机器人的技术发展趋势从近几年世界机器人推出的产品来看，工业机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的开放化、PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的实用化；工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。
在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。