四自由度码垛机器人控制实验系统研究的任务书.docx

四自由度码垛机器人控制实验系统研究的任务书
任务书
课题名称：
四自由度码垛机器人控制实验系统研究
课题背景
码垛技术是现代制造业领域的常用技术之一，其应用广泛，包括食品、医药、化工、制药、电子、家电等多个行业。码垛机器人是在码垛过程中发挥着重要作用的自动化设备，具有排布快。效率高。操作简单可靠等特点。现在大多数码垛机器人其工作范围只限于简单物品的码垛，对于异形、特殊物品的码垛能力还很薄弱。因此探索具有更加广泛适应性的码垛机器人应运而生，四自由度码垛机器人就是其中一种相对较新的机器人型号。四自由度码垛机器人能够分拣、码垛、装配、抓取不同尺寸和规格的产品，且拓展性更强，更加适应于现代厂房生产的需求。因此，探究四自由度码垛机器人控制策略及应用，对于数控机床技术的推广应用，有着非常重要的意义。
任务要求
本课题要求对四自由度码垛机器人控制策略进行研究，开发四自由度码垛机器人控制实验系统，以期实现对码垛机器人的控制和自动化操作。
研究内容
1.理解四自由度码垛机器人的基本构造原理，明确其工作原理和操作方式；
2.系统学习码垛工艺，了解不同尺寸规格物品的码垛方式和要求，具备编程能力；
3.研究四自由度码垛机器人的控制策略，运用工程数学和机械电子技术，开发实用的控制方案；
4.开发四自由度码垛机器人控制实验系统，平台软硬件架构设计，予以实现。
研究方法
1.了解国内外关于四自由度码垛机器人控制方面的研究现状与发展；
2.运用现代制造技术，结合机械电子和计算机技术，制定四自由度码垛机器人的控制策略，并实现系统软硬件设计；
3.构建实验平台，包括机器人控制系统、感知设备和执行器等，进行机器人控制实验，检验研究成果；
4.综合使用MATLAB等软件工具进行模拟仿真和性能测试。
预期成果
1.掌握四自由度码垛机器人的控制原理，研究设计出具有实用价值的控制方案；
2.研发出能够应用于四自由度码垛机器人的控制实验系统，实现基本码垛应用；
3.实现对物品的自动抓、拍照识别、排序和放置处理等基本功能，提高生产效率和产品质量；
4.加深对机器人控制技术的理解和应用，推动数控机床技术的推广应用。
计划进度安排
1.第一年：研究四自由度码垛机器人相关理论知识，确定控制系统框架和模型方案，编制实验计划；
2.第二年：根据实验计划搭建实验平台，研究和设计控制系统，开发机器人控制软件；
3.第三年：完善控制系统，测试实验平台性能，优化改进机器人控制策略和实验结果，撰写论文，做出总结汇报。