基于机器人搬运生产线的实验平台设计
收藏
打印
发给朋友
发布者：lunwenchina
热度0票 浏览139次
时间：2020年4月14日 16:24
代 伟 1 智 莹 2
（ 1 辽宁科技大学 114051 ；
2 鞍山师范学院
114007 ）
摘 要：本文主要从机器人搬运生产线下的物理模型出发，从实验平台的总设计、构成系统、电气原理、服务器设计以及监视体系设计等方面，对机器人搬运生产线下的实验平台设计进行深入细致地分析，以期对如何设计机器人搬运生产线的实验平台提供相关的理论参考。
关键词：机器人搬运；生产线；实验平台
引言：
在生产线的搬运工作中，通常使用的是多元化智能机器人，通过对生产线进行传送带的配置，使工件依据一定速度准确地传送至机器人可掌握的范围中，使机器人可以进行良好抓取与放置工件，因此，设计科学合理地机器人搬运生产线实验平台，有利于降低机器人在搬运生产线过程中的经济成本。
1机器人搬运生产线下的物理模型
机器人在进行生产线搬运的过程中，通常需要传送带与相机等物理模型，在传送带进行均匀运行时，通常会承载许多随机分布类型的工件。此时，机器人往往会在传送带的另一端，通过运用其预设的抓手来及时抓取输送过来的工件，在机器人的一侧，通常会安置成品库，在机器人抓取的正前方，通常会安置照相机，照相机的重要作用是把工件的详细信息输给机器人，使机器人可以及时了解工件的详细信息，通过智能运用信息来更好地完成生产线的搬运工作，其详细示意图见下图 1 [1] 。
图 1 机器人进行生产线搬运示意图
2机器人搬运生产线下的实验平台设计
2.1 对实验平台进行总设计
在设计机器人搬运生产线的实验平台时，要优先设计其总布局，主要就是通过在传送带方向的位置上设有机器人安装台，在机器人的手臂处配置四个主要由吸盘来控制的智能气动抓手，使其更好地完成放置工件的工作，在机器人的安装台位置设立可以用来进行缓存与加工的缓存库。在有滤光玻璃的支架位置安装工业相机，并设法去除相机周围的干扰光线，以此来更好地调节实验台附近的光线亮度，为进行工作的工业相机提供一个更为良好的拍照环境。
在设计实验平台总的工作模式时，由于本次实验平台具有调试与自动这两种工作模式，因此在调试的模式下，相关工作人员可以通过对柜面板的按钮以及触摸屏等方式来进行生产线的手动调试，使其在智能化的条件下，通过使用数据算法，来对工件的位资信息进行更为详细的处理，使其将处理后的信息发送至机器人处，在机器人开始工作后，可以从其缓存库中取出相应的工件，并将已加工好的工件放入成品库中，以此来完成机器人生产线的搬运工作。
2.2 实验平台的构成系统
在设计机器人搬运生产线下的实验平台时，要充分重视实验平台的构成系统，一般说来，实验平台的构成系统中，机器人系统占据较为关键的地位。它主要包括机械系统、控制器、坐标滑台以及机器人抓手等，就机械系统而言，它主要是由六部分关节共同组成，用来实现工件的定位、抓取以及放置等功能；对于控制器而言，它主要是通过示教以及离线编程等方法，将机器人的运动进行更好地控制与监视。
此外，构成系统中还包括传送带系统，它通常是由三条并排放置的传送带构成。传送带的其中两条用来伺服电机，使其可以实现更为准确的定位，而光电传感器则是利用传感器进行光电信号的转换与发送，使其更好地完成工件的检测工作。在传送带系统中通常还有气动式推杆，安装这一气动推杆的最终目的是为了实现传送带之间工件的相互转移工作。
在实验平台的构成系统中，通常还包括视觉系统，这一系统的主要部件有工业照相机、茶色的玻璃框以及光源控制单元，通过这些部件的相互配合，可以使工业照相机拍摄的图像更加清晰，使其最终推算的坐标位置更为精确，促使机器人更好地进行生产线搬运工作。
2.3 实验平台应用的电气原理
在设计机器人搬运生产线实验平台的过程中，要掌握实验平台上所应用的电气原理。该实验平台的电源通常是从总电源配电箱接出的 220V 交流电。在这些电流通过变压器后，为了避免相关实验人员发生触电的危险，要在完成电压表并联操作后，再串联电流表的指示系统。
通过在上电与断电的电路中配置断电急停等按钮，以此来保证其可以及时接通电路接触器，确保实现小电流对实验平台上主电路大电流的有效控制，从而使机器人搬运生产线的实验平台设计更为合理与科学。
2.4 实验平台的服务器设计
在本次机器人搬运生产线的实验平台设计中，通过设计合理的服务器，使一台网和工业照相机的路由器端口相互结合，将服务器所接到的最为原始的数据交由与之相关的端口进行协议处理，从而实现原始数据的有效打包分类。由于机器人在进行生产线搬运的操作过程中，往往存在不能通信的问题，这就使得服务器在打包处理这些原始数据时，要注意把这些数据打包归类为机器人可理解的操作信息，从而帮助其更好地执行生产线搬运操作。
例如，在服务器接收到相机类原始数据消息时，若此时的机器人正在进行其它操作，合理设计后的服务器会将这些数据进行打包，并将其发送到机器人的消息存储列表中，帮助机器人利用相机信息更好地判断是否捡取工件以及用何种方式捡取工件 [2] 。
2.5 实验平台的监视体系设计
在设计机器人搬运生产线的实验平台时，相关技术人员还要重视实验平台的监视体系设计，特别对于监视体系中的监控服务器设计，要对其进行仔细认真设计，以此来帮助其更好地实现浏览器和服务器的全种类双工通信，建立浏览器和服务器之间的便捷通道，使新产生的数据可以及时准确地进入这条便捷通道，更好地监视整个实验平台的机器人操作精准度，促进机器人更好地进行搬运生产线操作，减少误差出现频率，从而提高机器人生产线的总搬运效率。
结论：
综上所述，在设计机器人搬运生产线的实验平台过程中，由于机器人的搬运生产线模式与传统方式的生产线模式之间存在较大的差别，因此，为了使机器人更好地进行搬运生产线工作，相关人员需要设计总实验平台，探究其实验平台中的构成系统与电气原理，做好服务器设计与监视体系设计工作。 ■
参考文献
[1] 柴璇 . 基于机器人搬运生产线的实验平台设计 [J]. 内燃机与配件 ,2019 ， 07:68-69.
[2] 张树林 . 一种机器人搬运生产线的调度优化方法及实验平台设计 [D]. 合肥：合肥工业大学 ,2017.
