搬运机器人控制系统论文
2022-11-27阅读(870)
问：搬运机器人由哪些结构组成
- 答：搬运机器人涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制技术，传感器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。
它的优点是可以通过编程完成各种预期的任务，在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能和适应性。
扩展资料：
搬运机器人由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。
手部既直接与工件接触的部分，一般是回转型或平动型(多为回转型，因其结构简单)。手部多为两指(也有多指)，根据需要分为外抓式和内抓式两种。
也可以用负压式或真空式的空气吸盘(主要用于可吸附的，光滑表面的零件或薄板零件)和电磁吸盘。
参考资料 - 答：机器人目前是典型的机电一体化产品，一般由机械本体、控制系统、传感器、驱动器和输入/输出系统接口等五部分组成。为对本体进行精确控制，传感器应提供机器人本体或其所处环境的信息，控制系统依据控制程序产生指令信号。
传力机构形式较多，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜楔杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母式、弹簧式和重力式。本次设计的手部选择夹持类回转型结构手部。手部执行依靠杆的伸缩运动来实现其张合运动，杆的动力源来自后续驱动源的液压缸，该液压缸采用的是伸缩式液压缸，该液压缸能够节省横向的工作空间。
2)腕部
腕部是连接手部和臂部的部件，并可用来调节被抓物体的方位，以扩大机械手的动作范围，并使机械手变的更灵巧，适应性更强。手腕有独立的自由度。有回转运动、上下摆动、左右摆动。一般腕部设有回转运动再增加一个上下摆动即可满足工作要求，有些动作较为简单的专用机械手，为了简化结构，可以不设腕部，而直接用臂部运动驱动手部搬运工件。
目前，应用最为广泛的手腕回转运动机构为回转液压(气)缸，它的结构紧凑，灵巧但回转角度小(一般小于270)，并且要求严格密封，否则就难保证稳定的输出扭矩。因此在要求较大回转角的情况下，采用齿条传动或链轮以及轮系结构。本次设计的搬运机器人的腕部是实现手部180的旋转运动。
腕部的驱动方式采用直接驱动的方式，由于腕部装在手臂的末端，所以必须设计的十分紧凑可以把驱动源装在手腕上。机器人手部的张合是由双作用单柱塞液压缸驱动的;而手腕的回转运动则由回转液压缸实现。将夹紧活塞缸的外壳与摆动油缸的动片连接在一起;当回转液压缸中不同的油腔中进油时即可实现手腕不同方向的回转。 - 答：机器人目前是典型的机电一体化产品，一般由机械本体、控制系统、传感器、驱动器和输入/输出系统接口等五部分组成。为对本体进行精确控制，传感器应提供机器人本体或其所处环境的信息，控制系统依据控制程序产生指令信号
- 答：搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。最早的搬运机器人出现在1960年的美国，versatran和unimate两种机器人首次用于搬运作业。搬运作业是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的搬运机器人逾10万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。部分发达国家已制定出人工搬运的最大限度，超过限度的必须由搬运机器人来完成。
问：简述搬运机器人有哪些工作模块？该如何创建系统？
- 答：搬运机器人涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制技术，传感器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。
它的优点是可以通过编程完成各种预期的任务，在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能和适应性。
搬运机器人由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。
手部既直接与工件接触的部分，一般是回转型或平动型(多为回转型，因其结构简单)。手部多为两指(也有多指)，根据需要分为外抓式和内抓式两种。
也可以用负压式或真空式的空气吸盘(主要用于可吸附的，光滑表面的零件或薄板零件)和电磁吸盘。
问：在物流中使用机器人,有哪些优点和局限性
- 答：机器人目前在物流仓储中最广泛的应用应该是智能拣选/搬运/分拣，通过机器人搬运货架实现自动化仓储作业。从原来的“人到货”转变为现在的“货到人”，是一种非常先进的生产作业方式，大大提高了仓储作业效率，降低了人工成本。
智能拣选和智能搬运的机器人通常都是使用二维码导航，最近新推出的SLAM导航机器人的运行方式更加灵活，可以实现完全无轨导航，成为柔性的输送带，代替传统的输送线。
目前国内做智能仓储领域的公司不少，但是真正落地项目的还是有限。实力最强的几家，比如极智嘉科技Geek+，海康机器人等等，都已经有非常成熟的落地项目，无论是技术上还是运营上都有比较完善的体系，未来前景看好。
然而，一些技术障碍仍值得注意。试点项目中遇到了许多问题，包括混杂货盘的组成、高处堆叠和平放货物的稳定性、抓取不同包装或体积过大的货物。但是，相信这些问题在不久的将来都将得到解决。 - 答：物流机器人拥有以下十大优点：
1、改善物流管理：搬运机器人能够让货物摆放的更加有序整洁规范；
2、可靠的调度能力：通过中央控制系统进行数据分析和远程控制；
3、防止货物损伤：如果是人工在从事搬运货物的工作，也许会由于人工的不规范操作或疏忽而造成的产品损坏，但是由搬运机器人来搬运就能够避免这一失误为企业造成的损失；
4、柔性的场地要求：搬运机器人要比传统的叉车需要的巷道宽度要窄得多，AGV系统可以随时随地更改变化路径；
5、长距离运输：搬运机器人系统能够有效地进行任意站点运输，减少人力资源浪费；
6、优化工艺流程：搬运机器人把众多工艺根据需要轻松的连接在一起，更直观发现站点工艺的安排的合理性；
7、特殊工作环境：搬运机器人可在人员不适应或有安全隐患的环境下工作；
8、安全性：搬运机器人的导引移动的路径非常明确，AGV在行驶路径上遇到障碍物会自动停车，而人为驾驶的车辆因人为判断有所偏差，因此AGV提高了安全性；
9、成本控制：搬运机器人能够节约大量人工快速收回投资，同时解决由于枯燥的机械式搬运工作带来的雇员流失问题。
10、企业形象提升：合理的利用现有占地面积，提升企业形象和车间整洁度，实现无人化生产。
一些技术障碍仍值得注意。试点项目中遇到了许多问题，包括混杂货盘的组成、高处堆叠和平放货物的稳定性、抓取不同包装或体积过大的货物。但是，相信这些问题在不久的将来都将得到解决。 - 答：首先要说的是，虽然实施AGV时前期需要一定的资本投入，但由于维护费用低，且节省劳动力成本，具有较大的经济潜力。
1.降低人工成本：自动导引车以24/7全天候运行，减少了劳动力需求，降低了劳动力成本；
2.提高生产力：可靠且可预测的AGV可以按时，高度准确地交付物品。在整个制造执行过程中能够做到即时交付；
3.降低运营成本：与叉车相比，AGV总体维护成本要低。由于AGV无人驾驶，因此可以在无照明的环境中运行，降低能耗；
4.拥有更高的灵活性：AGV的行进路径可以轻松修改，以适应制造和运输环境的变化；
5.可以轻松地与现有系统和设备集成，实现数字化。
6.减少损害：AGV可以降低设施和产品损坏的风险。它们由计算机控制，可消除人为错误，并精确地拾取和放置负载；
7.更加安全：机器换人，可以减少因危险环境而发生的人员事故，减少人工运送物料时因叉车驾驶员失误或者作业环境中的盲点而导致的事故；AGV装有安全功能，包括激光保险杠和其他传感器，可在撞击前检测障碍物，从而触发AGV减速或停止，因此消除了与人员的碰撞。它们的行进速度和路线通常限制在指定的路径或区域内。
8.其他安全功能：包括声音，闪烁的灯光和紧急停止。
9.提升库存管控能力：可以与仓库管理系统（WMS）集成在一起，以进行库存管理，可以通过RFID或条形码阅读器识别库存。
