【摘 要】
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传统工业机器人在搬运、焊接、锻造等领域应用广泛,适合完成重复性地生产作业,然而随着电子信息产业的迅速发展,传统工业机器人的局限性日益突出,不能很好适应精密装配作业要
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传统工业机器人在搬运、焊接、锻造等领域应用广泛,适合完成重复性地生产作业,然而随着电子信息产业的迅速发展,传统工业机器人的局限性日益突出,不能很好适应精密装配作业要求。工业机器人需要升级换代,双臂机器人的机械臂更灵活,在精密装配和精细化操作方面更有优势。因此,双臂机器人的研究十分迫切,这将对精密装配和精细化作业领域产生重大意义。本文以双臂机器人为研究对象,以控制系统设计和控制方法设计为研究内容,结合双臂机器人实际的应用场合,搭建实验平台开展双臂机器人的相关研究工作。首先,对国内外双臂机器人的发展现状进行详细调研、研究,根据国内外双臂机器人的研究现状,从控制系统和控制方法两方面详细讨论了国内外的发展研究现状,总结当前研究的发展趋势和存在的不足。其次,针对当前双臂机器人控制系统的不足,提出基于总线的控制架构,满足当前需求并且具有独特优势,并给出了整个控制系统架构图、控制系统的硬件设计、关键器件选型和控制系统的软件设计。再次,给出了单关节位置控制原理和两种控制方法,即传统PID控制方法和模糊控制方法,并说明两种方法的原理和区别,通过MATLAB仿真,表明传统PID控制方法不能很好满足双臂机器人系统的运动特性,提出模糊PI控制方法,结合MATLAB实验仿真结果对比,证明了模糊PI控制方法比传统PID控制方法更适合双臂机器人单关节位置控制。最后,依据工厂的实际作业需求,设计生产线,搭建双臂机器人实验平台,给出生产线的硬件平台设计和软件平台设计,在搭建的实验平台上进行反复实验,解决实验过程中遇到的串口通信失败和CAN网络通信不稳定这两大问题,实现汽车车灯顺利装配。综上所述,本文的研究验证了控制系统架构设计和控制方法的有效性,为双臂机器人的研究提供了新思路。
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