1.1研究的目的及意义

所谓码垛就是按照集成单元化的思想，将一件一件的物件按照一定的模式堆码成垛，以便使单元化的物件能够实现储存、搬运、装卸运输等物流活动[1]。随着现代工业的快速发展，码垛这一基本工业流程的用途越来越广泛，码垛在工业中的占比也越来越高，现代工业中，人工码垛的弊端也就日益显露出来，成本昂贵，应用范围小，不能进行过重码垛等等，所以现代工业中码垛自动化的趋势日益明显。

码垛自动化就是指利用编程和指令指挥机械代替人工进行码垛作业，从而解放人力[2]。现代工业中由于工厂都采用自动化生产方式，所以传统的人工码垛方式已经越来越不能适应工业需求，所以国内外公司都在改进自己的码垛设备来解放人力，码垛自动化是现代工业的大趋势，码垛自动化在解决劳动力不足、提高劳动生产率、降低生产成本和工人劳动强度和改善生产环境等方面具有重要意义。

所以在我的毕业设计之中，码垛机器人就是我设计的侧重点，现在人工码垛出现了效率低、工作量无法适应、大工件无法进行搬运和人工高处码垛易出现为危险等问题，我的毕业设计就是要解决这种问题，机器人在输入至指定程序之后，可以24小时不间断的工作，既可以解放人力，还可以提高生产效率，并且在一些高处码垛的过程中，机器人基本不会出现失误，避免了人工码垛因为失误而发生危险的可能。

1.2国内外现状

美国机器人协会（RIA）对机器人的定义是：一种用于移动各种材料、工具、零件的专用装置，通过可编程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能机械手[3]。

我国科学家对机器人的定义是：机器人是一种自动化的机器，所不同是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器[4]。

美国是机器人的诞生地，早在 1962 年就研制出世界上第一台工业机器人。 经过50多年的发展，美国已成为世界上的机器人制造强国之一，基础雄厚，技术先进[5]。

日本随着工业的快速发展，劳动力短缺的问题也已经日益严重，劳动力短缺的问题已经严重影响到了日本工业的经济发展，所以机器人的问世无异于日本工业的福音，随着日本政府大力支持机器人的开发和普及，日本的机器人发展水平突飞猛进，已经发展到了欧美各国，一直处在国际领先地位[6]。

从工业生产出现码垛这一需求开始，人们就一直研究如何进行高效快速的码垛如今工业中码垛可以分为人工码垛和机器码垛两种类型[7]。人工码垛是一种长期的高强度的劳动作业，人需要长时间的往返物料，码垛的重复操作，在长时间的工作后人的工作效率会有所下降，而且会产生身体劳损等一系列的问题，而且人工码垛只能用于码垛物料不规律而且质量相对较轻的码垛作业中，而现在人工码垛已经逐渐被自动化码垛取代[8]。