并联Delta机器人的传送带动态抓取系统设计.doc

广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）并联Delta机器人的传送带动态抓取系统设计邓明星二○一四年六月二○一四年六分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111101011广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）并联Delta机器人的传送带动态抓取系统设计邓明星指导教师姓名、职称：刘冠峰教授学科(专业)或领域名称：智能工业机器人学生所属学院：机电工程学院论文答辩日期：2014年6月1日ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofScience（MasterofEngineeringScience）ThedynamicconveyortrackingofDeltaRobotCandidate:DengMingxingSupervisor:Prof.LiuGuangfengJune2014SchoolofElectromechanicalEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhouGuangdongP.R.China5100摘要VII摘要Delta机器人是最典型的空间三自由度移动并联机构具有运动速度快、定位精确、效率高、重量轻等特点。其在3C电子产品、食品包装、生物制药、3D打印行业得到了广泛应用。随着人民生活水平的提高促使产品质量的提升和需求数量的增加间接的促使机器人技术的发展。本文主要以并联Delta机器人为研究对象。首先介绍国内外工业机器人的发展状况；接着分析了Delta机器人的运动学正逆解传送带标定、相机标定；然后提出了PID跟踪算法和改进的跟踪算法；再者给出了ConveyorAdministor的软件设计流程图并解决了其中几个关键问题：目标物体的筛选、排序、位置状态更新、多机器人协同作业。本文的核心内容之一是机器人对运动在传送带上的物体的动态跟踪通过视觉检测系统定位物体的位姿再结合传送带编码器反馈的位置数据计算出物体在机器人坐标系下面的实时位姿。机器人在位置模式下通过改进后的跟踪算法能预测传送带上物体的位姿并实时调整自身移动速度和末端位姿来跟踪传送带上移动的物体最终实现对目标物体的动态跟踪抓取。本文的核心内容之二是处理传送带上连续不断的物体在实际应用中要求物体尽量少被遗漏甚者不能漏这就要求机器人的移动速度要快其次是抓取顺序必须规划好本文的最后给出了解决方法和设计的数据管理软件。通过大量的实验数据和分析验证该动态跟踪方法基本满足了实际应用要求为后面的项目应用现提供了技术支持也为多机器人协调作业提供了一种方法。关键词：并联Delta机器人、传送带跟踪、PID算法、多机器人协同作业、数据流广东工业大学硕士学位论文Abastract60AbstractThe3DOFdeltarobotisoneofthemosttypicalparallelRobot.Ithasmanyadvantagessuchashighmovementspeedaccuratelocationhighefficiencylightweightetc.Ithasbeenwidelyusedintheelectronicproductsindustryfoodpackagingindustrybiologicalpharmaceuticalindustry3Dprinting.Withthedevelopmentofrobottechnologyandtheimprovementofpeople'slivingstandardItisimprovementtoimprovethequalityofproductandthenumberofproduct.ThisarticlemainlytookDeltarobotastheresearchobject.Firstlyitintroducedthedevelopmentofindustrialrobotsathomeandabroad;thenanalyzedtheforwardkinematicsandinversekinematicsofDeltarobotthe