PLC控制的一种平面关节型机器人设计

介绍了一种基于PLC控制的平面关节型机器人的设计方法。该装置具有钳爪式手、连杆、关节、电机、基座等结构,能够完成对工件的抓放、提升、下移、手臂的左右摆动、转轴的左右旋转等多个自由度。重点设计了机器人最关键的手部部位,在PLC的控制下可以实现单步和自动循环的工作方式。     

双闭环控制采摘机器人机械手设计——基于PLC和CAN总线

采用双闭环控制系统,基于PLC运动控制器和CAN总线,提出了一种新的采摘机器人机械手关节分布式控制方案,并采用模块化思想设计了机器人关节电机控制系统、CAN模块及PLC控制器。采摘机器人机械手的关节采用谐波减速器进行调节,利用霍尔传感器和红外线传感器及光电编码器进行图像、转速和障碍物触碰的信号采集,采集信号利用A/D转换器将数据传输给PLC控制器。机械手的执行末端采用CAN总线控制,并利用变频器传递的通信信号,实现了末端执行器的并行控制,使多机械手处于最佳动作状态。最后,在双闭环控制方案的基础上加入了前馈控制环境,利用前馈控制环节可以实现对系统的实时控制,改善了系统的静态性能,实现了机械手对实际采摘位置的有效追踪。实验和仿真模拟表明:位移时间曲线平滑无突变,表明机器人在运行过程中平稳、无振动,机器人工作的可靠性较高,对路径的追踪精度较高。     

柔顺关节并联机器人设计与实验

通过实验研究,运用结构参数化方法设计了满足要求的柔顺关节,用以代替传统运动副进行传动,建立了含有柔顺关节的柔顺并联机器人机构,并与控制系统和OPTOTRAK测量系统一起组成实验系统,开展柔顺关节并联机器人动力学建模、分析、设计、规划与控制等方面的系统研究.以3自由度柔顺并联机器人为研究对象,分别对用转动副传动的刚性并联机器人和用柔顺关节传动的柔顺并联机器人进行了实验研究.通过对实验数据的对比分析,各项实验指标相对误差均控制在允许之内,表明在并联机器人中用柔顺关节取代转动副的有效性.     

基于PLC的采摘机器人平台设计与研究

随着我国农业生产规模的扩大,日益增长的劳动力需求和落后的传统农业生产方式之间的矛盾越来越突出。采摘作业是农业生产中较为普遍的环节,为克服传统采摘作业效率低、安全隐患大等问题,设计了基于PLC的采摘机器人平台,完成了机器人平台的结构设计。同时,通过建立机器人的动力学模型,求解了各关节机构与采摘目标之间的运动关系,通过硬件选型和硬件设计,确定了合理可靠的功能模块,并完成各个模块与PLC控制器输入输出接口的外部接线设计,最后完成了机器人平台的软件流程设计。生产实践表明:该采摘机器人平台结构简单、控制精度高,具有较高的安全性和稳定性,有较大的推广价值。     

二轴桁架机器人控制系统的设计

文章介绍了二轴桁架机器人的PLC控制的工作原理及系统软硬件设计以及伺服系统的参数计算方法。该控制系统以PLC为核心,X轴和Z轴的运动分别由两套伺服系统控制,并以触摸屏为人机界面。由于二轴桁架机器人具有高可靠性、高速度、高精度等特点,因此非常适合智能工厂,物流系统行业的应用。     

基于PLC与工业机器人实训平台的设计与实现

本文设计并搭建了一种基于PLC与工业机器人的实训平台,将工业机器人技术、PLC控制技术、触摸屏控制技术、气动控制技术等相结合,组合形成一种多功能的实训平台,实训平台具有一定的实用性,能很好地促进教学课程开展,提升学生的综合实训能力。     

基于PLC的化工行业工业机器人平台设计

在化工行业进行工业机器人的应用可以减轻了劳动强度,减少危险性生产的人工操作环节,是当前社会与企业需要以及技术推动的共同作用的需求。本文设计了基于PLC控制的机器人机械手控制平台,用PLC为主控制器实现了机械手的自动化操作。实验证明能够达到设计需求,实现预期功能,能够适应于工业生产。     

基于PLC的采摘机器人作业路径避障系统设计

为提高果实采摘效率,基于PLC技术设计了采摘机器人的作业路径避障系统。系统主要由信息获取系统、工控机主程序及运动执行系统等部件组成,通过PLC技术对路径规划和果实的采摘、运输进行控制,并采用改进的蚁群算法对最优路径进行规划。对采摘机器人在温室环境下进行性能测试,结果表明:采摘机器人可以实现作业路径避障,并完成果实的采摘,工作性能稳定,能够满足农户对采摘机器人的使用和性能要求。     

应用于茶叶罐分拣的码垛机器人最优关节空间控制

针对茶叶罐分拣生产线的高效率运动控制,提出一种码垛机器人最优关节控制方法。首先,设计茶叶罐分拣码垛机器人生产线的三维模型,根据拉格朗日方程推导出机器人动力学模型,明确模型的输入输出关系。进而,利用萤火虫算法的寻优优势对码垛机器人进行运动学反解,并引入NUBRS曲线平滑处理经五阶多项式插补的轨迹。最后,设计快速连续非奇异终端滑模控制器来实现关节空间内的高精度轨迹跟踪控制。研究结果表明:与滑模控制和反步法控制相比,本文控制器具有更高的控制性能;萤火虫算法能在0.37 s内求解机器人反向运动学,结合五阶多项式插补法与NUBRS曲线能获得光滑柔顺的参考关节轨迹;本文控制器能有效抑制集总干扰力矩影响,保证机器人关节空间内轨迹跟踪精度。     

一种码垛机器人的电气控制系统设计

为进一步改善用于农产品成箱搬运、码垛的码垛机器人自动化作业效率，提升自动码垛的作业效果，融合先进成熟的电气控制技术，针对码垛机器人的电气控制系统展开设计研究。在当前码垛机器人作业原理的基础上，基于PID调控原理，结合各关节臂的结构特性与运动插补函数，建立了用于码垛机器人电气系统设计的理论模型，通过软件控制与硬件选型形成完整可行的电气控制系统，并进行码垛作业试验。试验结果表明：与具有普通电气控制系统的码垛机器人相比，该电气控制系统稳定性好，应用到码垛机器人后，其码垛准确率与各关节臂的避障成功率均可提升至90%以上，码垛综合效率得到明显提升。     

基于工业机器人与PLC的物料分拣教学实训平台的设计

本文设计了一种基于工业机器人与PLC的物料分拣教学实训平台。将工业机器人技术、PLC控制技术、传感器技术、变频器控制技术、机电传动技术、触摸屏控制技术等相结合,组合形成一种多功能的实训平台,平台囊括较多电气控制相关技术,可开展大型综合实训项目,也可进行单一实训练习,实训平台具有一定的实用性,能很好的促进教学课程开展,提升学生的综合实训能力。     

奶牛饲喂机器人的PLC程序设计

根据国内奶牛饲喂技术的特点及发展现状,采用PLC驱动饲喂机器人完成定位、给料、前后行走、转弯等动作。介绍PLC技术的主要特点、控制原理,以及PLC技术与计算机的通信程序,为提高饲喂机器人的给料精度提供参考。     

基于PLC的采摘机械手电气自动化技术研究

为了提高采摘机器人电气自动化的效率、水平及机器人的智能化程度,在采摘机械手的设计上引入了PLC控制系统,并利用PID控制算法对自动化系统进行了改进,提高了自动定位和采摘动作控制的精度。为了验证方案的可行性,模拟采摘机器人的作业环境,采用MCGS软件设计了采摘机械手作业的监测系统,并对采摘的漏采率和破损率进行了测试。测试结果表明:基于PLC的采摘机械手具有较低的漏采率和破损率,可以满足较高精度的采摘机器人设计需求。     

基于PLC的智能割草机器人控制系统

通过对目前割草机市场和智能割草机器人控制系统的分析,结合传感器检测技术、直流电机驱动技术、PLC控制技术、GPS定位技术以及触摸屏人机交互技术,设计了一套智能割草机器人控制系统,其具有运行稳定、安全可靠和响应快等性能。同时,该智能割草机器人的定位精度误差减小,割草工作效率大大提高,而智能化程度也大幅提高。      

激光扫描精密施肥定位机械装置研究——基于PLC控制

为了提高施肥的精度,实现施肥过程的自动化,设计了一款新的激光扫描定位PLC自动化控制的精密施肥机器人。采用PID调节的方式设计了机器人的PLC控制闭环系统,以激光扫描得到的施肥深度为依据,通过逻辑判断调整变速器的传动比,实现不同深度的施肥效果,提高了施肥作业的智能化水平及施肥的精度。为了验证装置的有效性和可靠性,在田间对精密施肥机器人进行了测试。田间测试发现:对于施肥长度为50m的作业,所设计的施肥机器人的施肥时间明显降低,大大提高了作业效率,施肥合格率明显高于传统的施肥机器人,可在精密化施肥和自动化农业生产中进行推广。     

KUKA机器人工作站的变位机控制系统设计

本系统以台达PLC为核心,KUKA机器人与台达PLC通过KUKA控制柜的IO板实现数据交互,台达PLC通过伺服及伺服电机实现对变位机的定位控制。KUKA机器人控制两个自由度的变位机实现了对工件的焊接工作,降低了成本,对KUKA机器人系统集成的开发具有重要意义。     

基于PLC的农机控制系统可靠性研究

针对农机控制系统可靠性较低的问题,基于PLC系统对农机控制系统进行了设计,并对其可靠性进行了研究。该农机采用可编程控制器PLC进行控制,其硬件系统主要组成为踏板、方向盘、挡位和牵引装置等,软件系统对农机的自动导航和电-液悬挂系统进行控制。农机的可靠性评价采用模糊神经网络模型,通过确定神经网络结构、计算法方式和评价模型对农机进行可靠性评价。可靠性试验结果表明:基于PLC机器人的农机控制系统的可靠性较高,可以满足用户需求。     

基于PLC的水果分拣机器人动作控制优化

随着水果产量的不断扩大,水果分拣带来的劳动力剧增形势也越发严峻。传统水果分拣作业主要依赖人工进行,分拣方式单一,分拣效率低、速度慢,且分拣精度不高。为解决这一难题,设计了一种基于PLC的水果分拣机器人,利用机器人的动力学数学模型,对机器人动作控制进行优化,完成了机器人控制系统的总体方案设计。分别对系统的硬件和软件进行设计,硬件设计主要包括硬件模块选型及确定各执行模块运行参数,并完成了PLC内部I/O地址分配以及梯形图的编制。最后,通过试验验证了该水果分拣机器人动作控制系统的安全性和稳定性,结果表明:机器人可有效地完成水果分拣作业,分拣效率高,速度快,且分拣精度高,具有较大的推广价值。     

复合肥取样机器人仿生设计

针对复合肥生产的高粉尘强腐蚀环境,设计了一种能够替代人工作业的取样机器人.分析使用需求,提出具有抗冲击、耐腐蚀、自清洁、传动机构内置、驱动远离末端执行件安装等特征的取样机器人设计原则.从仿生学角度出发,通过对螃蟹运动关节结构特征研究,提出取样机器人构型,进行了功能仿生和结构仿生设计.根据其使用工况,设计了取样机器人运动过程和控制方案.通过机构参数优化、仿真和冲击试验,验证了其可行性.     

钵苗移栽机器人控制系统设计研究

钵苗移栽是温室穴盘育苗生产中的重要环节。为实现穴盘钵苗智能化移栽作业,设计了一种高速钵苗移栽机器人。该机器人主要由穴盘定位输送系统和平动二自由度钵苗移栽系统构成,基于准确定位抓取、快速移动栽植的作业要求和系统工作原理,以PLC为核心,结合传感器和伺服控制技术对移栽机器人运动控制系统进行了设计。控制系统首先基于穴盘钵苗位置坐标信息,规划出取苗爪移栽路径;然后根据并联机构运动学逆解模型,对并联机构两主动关节伺服驱动电机的转动规律进行控制,并通过系统间的运动协调,实现钵苗从高密度盘到低密度盘或营养钵的连续高速移栽作业。以育苗期28天、钵体含水率为60%左右的黄瓜苗为对象,在移栽动平台最大加速度为45m/s2、移栽频率为45次/min的条件下,进行128孔穴盘到50孔穴盘的连续钵苗移栽运行试验。试验表明,该钵苗移栽机器人控制系统设计合理,系统间运动协调可靠,移栽成功率平均达91.4%,单爪移栽速率可达2 700株/h,满足了自动化移栽作业要求。