一种四自由度催化剂板搬运机器人研究

郑 武，邹光明，许 超，王兴东

（武汉科技大学 机械自动化学院，湖北 武汉 430081）

1 引言

随着我国经济的高速发展，环境问题受到了越来越多的关注，催化剂板作为工业脱硝中的重要催化剂材料，有着广阔的市场前景[1]。目前催化剂板搬运生产线中大多采用直角坐标系机器人，其占地面积大，运动精度相对较低；针对此问题，结合串联机构运动范围大，并联机构运动速度快、精度高的特点，许多学者对混联机构进行了研究。文献[2]设计了一种冲压混联机器人，但并未对其开展杆件参数研究。运动学是机器人研究的基础，文献[3-4]对平面五杆机构的运动学进行了研究，为这里的运动学研究提供了理论基础。为了使机器人高效、合理的完成任务，需要对其运动空间展开研究，文献[5]从雅克比矩阵行列式的值出发，分两种情况讨论了运动空间中的奇异位型问题，文献[6-8]则从避障问题出发，对运动空间展开了研究。杆件参数的确定和优化是机构设计的重要环节，Matlab二次规划函数的优化求解方法是目前主要的方法之一[9-10]，但其优化函数的建立较为困难，无法探讨各个因素对杆件参数的影响；正交试验法通过合理的选取正交因素和水平，可以直观地对比各个因素对杆件参数的影响[11]，目前在各个领域中已得到广泛应用。

针对催化剂板的搬运工作，设计了一种新的结构形式：利用平面六杆机构实现催化剂板的快速抓取；通过丝杠传动带动安装有平面六杆机构的动平台上下移动；……