码垛机器人气动抓手设计
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- 码垛机器人气动抓手设计 码垛机器人气动抓手设计（中载）
绪论
1.工业机器人的概念：
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人，是自动执行工作的机器装置，靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
工业机器人的典型应用包括焊接、刷漆、组装、采集和放置、产品检测和测试等；所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准确性。
2.工业机器人的.发展现状：
随着工业机器人的应用范围的扩大，建筑、农业、采矿、灾难救援等非制造业行业、国防军事领域、医疗领域、日常生活领域等对机器人的需求越来越大。因此,适合应用的更为智能的机器人技术必将成为未来的研究热点。对机器人的研究趋势如下；
1）工业机器人的应用领域将会由传统的制造业，如冶金、石油、化学、船舶、采矿等领域扩大到航空、航天、核能、医药、生化等高科技领域，同时工业机器人也会逐步走向家庭，成为家庭机器人，以及一些高危行业也会逐步引入工业机器人代替人来完成危险的任务，如消防、排雷、修理高压线、下水道清洁。人类的生活将会越来越离不开工业机器人，它们将会丰富我们的文化生活。
2）工业机器人可能会有向小型化发展的趋势。ABB公司的一款小型机器人“IRBI20”自重只有25千克，但是工作能力位居业内领先水平，它的工作范围可达580毫米，每公斤物料拾取节拍仅需0.58秒，定位精度高达0.Olmm，投入市场后非常受欢迎。因此工业机器人有可能往小型化发展，小型的工业机器人有其优势，按照以往的思路都是机器人要比它加工的部件大，但随着航空、航天、核电等技术的发展，工件尺寸越来越大，想要继续扩大工业机器人的尺寸成本太高，因此可以换一种思路将工业机器人做小，直接在工件上实施加工。
3）工业机器人将会有和新发展的技术结合的趋势，如搅拌摩擦焊、高能激光切割、变速箱装配、板金属变形等。一些传统的加工过程也会由工业机器人来执行，如激光切割、激光焊接、粘接、去毛刺、测量等。
4）同时降低工业机器人的生产成本，提高高端工业机器人的质量，增强机器人的灵活性，争强产品可靠性，降低机器人整个生命周期的维护费用，简化机器人的安装过程、系统集成及编程设置依旧是工业机器人的发展方向。
3.工业机器人的分类及应用；
随着科学技术的不断进步，我国工业机器人已经走上了自主研发阶段，这样标志着我国工业自动化走向了新的里程碑按照工业机器人的关键技术发展过程其可分为三代。
第一代是示教再现机器人，主要由机器人本体、运动控制器和示教盒组成，操作过程比较简单。第一代机器人使用示教盒在线示教编程，并保存示教信息。当机器人自动运行时，由运动控制器解析并执行存储的示教程序，使机器人实现预定动作。这类机器人通常采用点到点运动，连续轨迹再现的控制方法，可以完成直线和圆弧的连续轨迹运动，然而复杂曲线的运动则由多段圆弧和直线组合而成。由于操作的容易性、可视性强，所以在当前工业中应用最多。
第二代是离线编程机器人，该机器人编程系统是采用离线式计算机实体模型仿真技术，首先建立起机器人及其工作环境的实体模型，再采用实际的正逆解算法，通过对实体模型的控制和操作，在离线的情况下进行路径规划，然后通过编程对实体模型进行三维动画仿真，以检验编程的正确性，最后将正确的代码传递给机器人控制柜，以控制机器人运动，完成了离线编程。
第三代是智能机器人，它除了具有第一代和第二代的特点以外可带有各种传感器，这类机器人对外界环境不但具有感觉能力，而且具有独立判断、记忆、推理和决策的能力。能适应外部对象、环境协调地工作，能完成更加复杂的动作。在工作时通过传感器获得外部的信息，并进行信息反馈，然后灵活调整工作状态，保证在适应环境的情况下完成工作。此机器人用在弧焊和搬运工作中较多。在我国，由于机器人技术以及研发的落后，工业机器入主要应用在制造业，如汽车制造行业和工程机械行业，主要用于汽车及工程机械的喷涂、焊接及搬运岗位。
码垛机器人是一种仿真人操作、自动操作、重复编程，在三维空间完成规定作业的设备，包括抓起和放置系统，能从一个或多个地点抓取一个或多个物件然后把他们放置到货盘上预先设置好的位置，主要由操作机、控制系统、码垛系统（气体发生装置、液压发生装置）和安全保护装置组成，按照不同的物料包装、堆垛顺序、层数等要求进行参数设置，实现不同类型包装物料的码垛作业。码垛机器人系统的优势是运行平稳、定位精准；按照人体骨骼学原理设计制作，占地面积小，作业半径大，具有很强的灵活性；结构简单操作简便；零部件的故障率极低。码垛机器人的末端执行器是夹持物品移动的一种装置，其原理结构与搬运机器人类似常见形式有吸附式：末端执行器主要为气吸附；夹板式：常见夹板式有单板式和双板式；抓取式：可适应不同形状和内含物物料袋的码垛；组合式：是通过组合以获得各单组手抓优势的一种手抓，灵活性较大各单组手抓之间既可单独使用又可配合使用，可同时满足多个工位码垛...
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