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　　山東山姆自動化設備有限公司坐落在美麗的泉城濟南。公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務、信息咨詢于一體的專業(yè)化高新技術企業(yè)。主要產(chǎn)品有工業(yè)機器人、潔凈機器人、智能物流裝備、AGV自動導引車、軌道交通裝備、智能服務型機器人、自動化裝配檢測線、節(jié)能環(huán)保裝備、能源裝備和機械自動化等。涉足領域涵蓋汽車、工程機械、機車車輛、電力、造船、壓力容器、石油、家用電器、軍工等行業(yè)。


　　隨著物流、食品和石化等行業(yè)的不斷發(fā)展，碼垛機器人發(fā)揮著越來越重要的作用，它不僅可以準確、高效地完成碼垛作業(yè)，而且可以降低工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。


　　目前，國外主要機器人廠家均有較為完善的碼垛機器人產(chǎn)品系列，壟斷了國內(nèi)外市場;而國內(nèi)，碼垛機器人的研究起步不久，還未有成熟的，產(chǎn)業(yè)化的碼垛機器人產(chǎn)品出現(xiàn)。本文研究了碼垛機器人結構特點及運動空間，展現(xiàn)了一般碼垛機器人與六自由度機器人的結構差異和運動空間形成方式。


　　碼垛機器人機構分析


　　基于碼垛任務的實際需要，碼垛機器人通常具有四自由度。與一般垂直型六自由度串聯(lián)工業(yè)機器人的結構不同，碼垛機器人通過在肩部串聯(lián)兩個平行四邊形結構使得腕關節(jié)旋轉軸始終與地面垂直，從而使被抓持物始終處于水平狀態(tài);腕部結構簡單，沒有復雜的姿態(tài)調整結構。目前，碼垛機器人使用較為廣泛的結構之一。


　　運動空間數(shù)值計算


　　為準確計算并驗證碼垛機器人的運動可達空間，本文采用了碼垛機器人的基本參數(shù)：R=400mm,H=835.5mm,L2=1250mm,L3=1300mm,W=225mm.利用matlab編程計算并繪制了碼垛機器人手腕體D點的理論運動可達空間剖面。


　　理論運動可達空間剖面


　　計算結果顯示，當時，機器人末端中心D點達最大工作空間最高點;當時，機器人末端中心D點達最大工作空間最低點;當時，機器人達最大臂展位置，這三點位置決定了碼垛機器人本體分別在垂直和水平方向上的最大碼垛范圍，是衡量碼垛機器人工作性能的重要參數(shù)。


　　再與ADAMS模擬的運動軌跡點坐標計算結果對比，并分別考慮ADAMS模擬的軌跡求解精度誤差和離散計算方法的誤差因素，模擬結果和理論計算結果基本和設計目標一致，均能夠達到最大臂展為3175mm,Y方向搬運高度3104mm的要求。


　　結論


　　本文通過對碼垛機器人機構的分析，展現(xiàn)了一般碼垛機器人的桿件關系、運動形式;說明了該種機構優(yōu)點的同時，也點出了其在設計過程中需要注意的問題;分別模擬和計算了碼垛機器人的最大運動空間，驗證了機器人的運動形式。


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