智能碼垛裝車工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的研究與應用.pdf

1、碼垛機器人作為物流行業(yè)重要的搬運工具，正在被廣泛的應用到不同領域的工業(yè)現場。碼垛機器人向開放式貨車車廂直接進行碼垛裝車作業(yè)可以大大簡化運輸流程，從而提高運輸效率，受到人們的青睞。很多自動化裝車領域的研究，在智能化開發(fā)和應用水平上暴露出很多不足，目前沒有一種能夠滿足裝車領域的高效智能的碼垛機器人。為了解決自動化設備對貨車車廂的定位精度差、效率低下等問題，提出了一種智能化視覺車輛定位碼垛裝車機器人控制系統(tǒng)。
　　本文根據實際工業(yè)現場應

2、用的功能和技術需求，設計了基于PC運動控制器裝車碼垛機器人控制系統(tǒng)方案。該控制系統(tǒng)方案提出含有車輛定位功能的控制系統(tǒng)總構架，硬件上由工業(yè)相機、工控機、運動控制器及其外圍設備構成，設計并完成硬件系統(tǒng)電氣原理圖搭建。以模塊化的原則構造軟件控制系統(tǒng)構架并以此為總線，以運動控制子系統(tǒng)、裝車定位子系統(tǒng)、通訊模塊、人機交互界面等展開論文研究脈絡。
　　構建和研究碼垛機器人運動控制子系統(tǒng)，結合項目研發(fā)的四自由度碼垛機器人本體，建立基于D-H法的

3、機器人運動模型，研究運動學分析和空間分析。為碼垛裝車的空間和規(guī)劃開展進行前期理論鋪墊，進行簡潔合理的碼垛機器人運動學規(guī)劃，提高碼垛機器人控制系統(tǒng)在裝車時的柔性和效率。
　　構建基于PC的裝車碼垛機器人控制系統(tǒng)定位子系統(tǒng)，采用單目視覺的定位方案。通過JAI高性能工業(yè)相機采集放置在規(guī)定位置的貨物圖片，在VC++6.0添加HALCON和OPENCV圖像庫文件進行編程，采用基于模板的圖像匹配處理算法，確定貨物在圖像視覺坐標系下面的位姿。在