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1、基于PMAC的混联码垛机器人研制摘要： 根据串联机构和并联机构的特点,并根据搬运机器人的性能要求,设计了一种四自由度混联码垛机器人,然后分析了该机器人的运动学特性,求出其位置正反解析解,给出了机器人码垛的路径规划。控制系统采用工业PC(IPC)作为主计算机，利用分布式二级控制结构实现系统的监控和作业管理，协调各关节的运动，准确地跟踪轨迹规划。最后针对普通示教再现作业方式，提出了码垛机器人离线编程方法，重点对搬运机器人离线码垛过程进行了研究,自主开发了机器人控制软件.实际使用结果表明,所研制的机器人已能满足物流自动化系统
2、中码垛的需求.关键词：码垛机器人;运动学分析;控制系统;离线编程;物流自动化;Developingofmixed-connectionpalletizingrobotBasedonPMACAbstract：Accordingtothecharacteristicsofseriesandparallelmechanism,anovelmixed-connectionpalletizingrobotwasdesignedbasedonthefunctionalrequirement.Thekinematiccharacte
3、risticwasinvestigatedandtheclosed-formedsolutionsofboththeinverseanddirectkinematicsweredeveloped,thepalletizingpathplanningisgiveninthispart.ControlsystemusesindustrialPC(IPC)asitsmaincomputerandusestwoclassesdistributedcontrolstructuretorealizesystemmonitoring
4、andoperationmanagement.Maincomputerharmonizesthemovementofeveryjointandtracespathplanningaccurately.Theoff-lineprogrammingmethodsofpalletizingrobotispresentedinthewayteachingandplayback,theprocessingofstackingisresearchedespecially,controllingsoftwareoftheroboti
5、sdeveloped.Theapplicationsprovethattherobotscanmeetthedemandsofpalletizinginlogisticsautomation.Keywords:palletizingrobot;kinematicsanalysis;controlsystem;off-lineprogramming;logisticsautomation;1.引言码垛机器人实质上是一种通用的工业搬运机器人,是物流自动化系统中必不可少的单机设备.随着国内经济的快速发展,物流自动化技术在国内
6、方兴未艾,机器人码垛以其柔性工作能力、占地面积小、码垛速度快、码垛效果好的优点赢得广大用户的青睐，因此开发高性能、低成本、具有自主知识产权的码垛机器人将有广阔的市场前景.依据这种市场特点,我单位自主开发了码垛搬运机器人,该机器人采用混联机构，该机构在具有并联机构的刚度大、速度高的特点同时还具有串联机构较大的工作空间优点。在控制系统的设计上,以开放式的DSP多轴运动控制卡PMAC作为核心，控制软件的开发平台采用Windows2000,以面向对象的VC＋＋作为上位机系统开发工具,从而在硬件和软件上保证了所研制的机器人具有较
7、高的开放性和先进性.2.混联码垛机器人的机械结构码垛机器人的操作对象为用编织袋或纸袋包装的物品、箱类物品、块状物品。每件物品重量可达120kg，码垛能力可达到1200件/小时。如图1所示，该机器人机构主要由三大部分组成:腰部、并联部分以及腕部;腰部是整个机构的基础，驱动其余部分绕腰部旋转轴回转;并联部分为该机器人的手臂，8固定在腰部上，在该部分内小臂通过前大臂、后大臂与导轨滑块铰接在一起。通过滚珠丝杠的驱动实现小臂位姿的调整。腕部安装在小臂上。混联码垛机器人主要由4个关节组成，能实现以下4种运动：腰座旋转（X轴），水平
8、前后运动（Y轴），垂直上下运动（Z轴）和腕部回转运动（U轴）。4种运动全部由交流伺服电机驱动，可以满足驱动大惯性力矩负载和快速运动精确定位的要求。腰座电机、腕部电机通过谐波减速器驱动腰座、机械手旋转，水平关节电机、垂直关节电机通过同步带轮减速后带动水平关节丝杠、垂直关节丝杠旋转，而丝杠通过其上的滑块驱动前大臂、后大臂沿各自导轨作水
