1. 研究目的与意义

在当今大规模制造业中，企业为了提高生产效率，保证产品质量，工业机器人已经成为自动化生产线上的重要成员。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、装配、搬运及码垛等重复性且劳动强度极大的工作。

本次设计的工业搬运机器人工作对象是成卷线圈。目前大部分的电线电缆生产企业主要集中在沿海的珠三角和长三角区域。主要的工作流程是生产好的线缆产品经过自动包膜机覆膜后，立于导轨上，然后由人工码在铲板上，最后装运出货。在过去，人工码垛的几年有很强的优势。其一，以前人工成本低，码垛机器人手臂的成本相对较高，在综合考虑人工成本和机器人手臂的折旧以及维护费用后，人工存在较高的优势。其二，以前运输方式不固定，采用的铲板和包装方式经常变化，制约了机器人的使用。但是最近几年工人工资的持续走高，工人工资所占比重持续增加，使企业不得不考虑自动化程度高的设备来取代体力劳动；并且年轻工人对于简单、重复的体力劳动越来越厌倦，使得该工序的工人流失率越来越高，也更加迫使企业考虑自动化设备；另外专业的运输公司使得运输方式相对固定，也给机器人手臂的使用提供了便利。

最近几年国外电线电缆企业越来越多的将机器人应用于电线电缆生产和搬运过程中，以降低生产成本，稳定包装尺寸和包装品质，保证交付产品的一致性。

2. 课题关键问题和重难点

1.主要零部件设计，传动设计，动力源位置安放问题。

2.如何根据机器人各个关节变量参数来确定夹爪末端的位置和姿态，使机器人达到期望的位姿。

3.如何根据夹爪的运动，来逆求各个关节的转动变量和移动变量，进一步确定驱动各个关节的电机的参数，来控制机器人达到期望的位姿。

3. 国内外研究现状（文献综述）

3.1背景

搬运码垛技术是物流自动化技术领域的一门新兴技术，它是按照集成单元化的思想,将一件件的物料按照一定的模式堆码成垛,以便使单元化的物垛实现物料的存储、搬运、装卸、运输等物流活动[1]。

在物流过程中,产品搬运码垛是个极其普遍的现象。除了像散装水泥、原煤、工程机械、汽车、原油等产品外,很多产品和物料都可以垛的形式进行搬运。码垛后的产品有占地面积小、易于存放、搬运效率高、便于仓储和防护等优点。

4. 研究方案

结合文献资料，现有三种方案可供参考。

方案1：外形：采用两爪机构。夹爪撑开时，它的弧形外轮廓与成卷线圈内圈相贴合，底边缘有凸出的一部分防止线圈在夹持过程掉下。可在表面粘上橡胶，防止压伤线圈。

传动：采用丝杠，皮带轮传动。一只夹爪固定，另一个在丝杆上移动到适当距离，足够夹紧线圈。

5. 工作计划

2023.1.2~2023.1.15，完成翻译译文，查阅文献，完成开题报告并上传毕设网。

2023.1.16~2023.2.3 ，指导老师审核译文和开题报告，根据指导老师意见完成修改。

2023.2.6~2023.3.17，按照开题报告方案，开始毕设课题的计算及设计。