【滾子碼垛裝置設(shè)計(jì)11000字（論文）】

滾子碼垛裝置設(shè)計(jì)摘要滾動(dòng)軸承是機(jī)械設(shè)備中的常見零件，而圓錐滾子軸承是一種常見的以圓錐滾子為滾動(dòng)體的滾動(dòng)軸承，故圓錐滾子在生產(chǎn)中有較高的需求量，而生產(chǎn)中碼放的效率一定程度上影響著生產(chǎn)的效率。人工碼垛的效率不高，工業(yè)機(jī)器人的引入使得生產(chǎn)效率大大提升。并聯(lián)機(jī)器人有剛度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定緊湊、承載能力強(qiáng)、累積誤差小、精度高以及動(dòng)力性能好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中的分揀、碼垛、包裝等環(huán)節(jié)。本文基于博力實(shí)BX4-1100并聯(lián)機(jī)器人研究設(shè)計(jì)滾子碼垛裝置系統(tǒng)，對(duì)于滾子的大小能規(guī)劃好碼垛方案，將傳送帶上的滾子以規(guī)劃好的方案碼放至碼料箱中。博力實(shí)BX4-1100并聯(lián)機(jī)器人帶動(dòng)滾子抓取裝置移動(dòng)，滾子抓取裝置完成滾子的抓取和放置動(dòng)作。該并聯(lián)機(jī)器人有ISO夾具接口以使用復(fù)雜的夾具或吸盤，自帶軟硬件的模塊化結(jié)構(gòu)，方便安裝與調(diào)試，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)智能化、多角度視覺控制。本文提出了一種較好的利用碼料箱空間的碼料方案，能夠增大碼料箱的空間利用率，并且優(yōu)化了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的路徑。還提出了關(guān)于氣動(dòng)吸盤吸取時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)誤差的糾偏方案，使誤差不影響后續(xù)的碼料工作。本文設(shè)計(jì)了該裝置的機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。機(jī)械系統(tǒng)包括傳送帶、并聯(lián)機(jī)器人和滾子抓取裝置、碼料箱三個(gè)部分，本文完成了這三個(gè)部分的設(shè)計(jì)與選型?？刂葡到y(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括I/O板、真空發(fā)生器及電磁閥、接近開關(guān)、PLC等，完成了硬件的選擇及接線關(guān)系，軟件系統(tǒng)完成了碼料方案、機(jī)器人控制、傳送帶控制的程序設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：滾子；碼垛機(jī)器人；并聯(lián)機(jī)器人；氣動(dòng)吸盤；軌跡優(yōu)化目錄摘要 IAbstract II目錄 IV1緒論 11.1課題的來(lái)源、目的與意義 11.1.1課題來(lái)源 11.1.2課題目的及意義 11.2國(guó)內(nèi)外基本研究情況 11.2.1工業(yè)機(jī)器人 11.2.2并聯(lián)機(jī)器人 31.2.3末端執(zhí)行器 41.2.4碼垛機(jī)器人 41.3本章小結(jié) 42總體方案設(shè)計(jì) 52.1滾子碼垛裝置設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo) 52.2滾子碼垛裝置原理 52.2.1機(jī)器人碼料軌跡方案的確定 52.2.2滾子抓取裝置（機(jī)械手）的確定 72.2.3控制系統(tǒng)方案的確定 72.3滾子碼垛裝置總體方案 92.4本章小結(jié) 103機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 113.1機(jī)械系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 113.2傳送帶選型 113.3并聯(lián)機(jī)器人 123.3.1DELTA并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化 123.3.2DELTA并聯(lián)機(jī)器人自由度分析 133.3.3DELTA并聯(lián)機(jī)器人優(yōu)化 133.4滾子抓取裝置設(shè)計(jì) 143.4.1氣動(dòng)吸盤 143.4.2吸盤座 153.5碼料箱設(shè)計(jì) 183.6本章小結(jié) 184控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 194.1硬件部分設(shè)計(jì) 194.1.1并聯(lián)機(jī)器人 194.1.2滾子抓取裝置控制 194.1.3接近開關(guān) 224.1.4PLC選型 234.1.5接線說(shuō)明 234.2軟件部分設(shè)計(jì) 244.2.1碼料方案程序 244.2.2機(jī)器人程序 264.2.3傳送帶程序 274.3本章小結(jié) 275全文總結(jié)與展望 285.1全文總結(jié) 285.2展望 28參考文獻(xiàn) 321緒論1.1課題的來(lái)源、目的與意義1.1.1課題來(lái)源自選1.1.2課題目的及意義滾動(dòng)軸承是機(jī)械設(shè)備中的常見零件，而圓錐滾子軸承是一種常見的滾動(dòng)軸承，圓錐滾子在生產(chǎn)中有較高的需求量，而生產(chǎn)中碼放的效率一定程度上影響著生產(chǎn)的效率。碼垛即利用集成單元化的方法，將分散的個(gè)體按照規(guī)定的方式堆疊成垛，使單元化后的物垛進(jìn)行諸如存儲(chǔ)、搬運(yùn)、裝卸運(yùn)輸?shù)然顒?dòng)更加地便捷[1]。而工業(yè)生產(chǎn)的碼垛作業(yè)，是將個(gè)體按照規(guī)定的流程移動(dòng)至規(guī)定地點(diǎn)，并按照規(guī)定的方式堆放成垛，是抓取、移動(dòng)、堆放一同協(xié)調(diào)操作的綜合性輔助生產(chǎn)活動(dòng)[2]。碼垛可以是傳統(tǒng)的人力碼垛，但人力碼垛的效率很低，無(wú)法滿足生產(chǎn)滾子的需求，現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)向著自動(dòng)化的方向發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化的環(huán)節(jié)中扮演者重要的角色，與人力碼垛滾子相比，設(shè)計(jì)一套機(jī)器人滾子碼垛裝置，可以很大程度上提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。1.2國(guó)內(nèi)外基本研究情況1.2.1工業(yè)機(jī)器人1.2.1.1工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)介 工業(yè)機(jī)器人是指應(yīng)用在工業(yè)中的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)械裝備，能自動(dòng)進(jìn)行工作活動(dòng)，通過(guò)它自身的動(dòng)力和控制能力應(yīng)用于不同用途。它既能收到人的指令工作，也可以受編好的程序控制，如今還有基于人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)工作目標(biāo)的工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人有自動(dòng)化、可編程、擬人化、效率高、精度高等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于物流、化工、電子等領(lǐng)域中。一般來(lái)說(shuō)，工業(yè)機(jī)器人由3大部分6個(gè)子系統(tǒng)組成。3大部分是機(jī)械部分、傳感部分、和控制部分。6個(gè)子系統(tǒng)可分為機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)[3]。工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)框圖如圖1-1所示：圖1-1工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)框圖1.2.1.2工業(yè)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用情況如今在全球范圍內(nèi)制造業(yè)行情逐漸走低，就業(yè)壓力逐漸地增大，智能制造行業(yè)迸發(fā)出了巨大的活力，世界各國(guó)將更多地目光放在了這篇領(lǐng)域，出臺(tái)了各種政策和措施諸如德國(guó)有“工業(yè)4.0”，美國(guó)有“工業(yè)以太網(wǎng)”等，都是有關(guān)這一領(lǐng)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。工業(yè)機(jī)器人又在智能制造中扮演了重要的角色，因此世界行業(yè)巨頭紛紛加入工業(yè)機(jī)器人制造研發(fā)的行列，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)煥發(fā)了巨大的活力[4]。世界工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的格局目前主要表現(xiàn)為美、日、歐占有優(yōu)勢(shì)、中國(guó)潛力巨大，處于不斷追趕的階段。美、日、歐憑借早期的專利優(yōu)勢(shì)，在全球工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域目前處于領(lǐng)頭地位。但每個(gè)國(guó)家的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域不盡相同，美國(guó)的優(yōu)勢(shì)在于醫(yī)療、國(guó)防軍工等領(lǐng)域，日本的優(yōu)勢(shì)在于機(jī)械重工等領(lǐng)域，歐盟的優(yōu)勢(shì)在于重工業(yè)等領(lǐng)域。我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，使得國(guó)內(nèi)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的機(jī)遇增多，工業(yè)機(jī)器人發(fā)展前景較為樂(lè)觀。但畢竟我國(guó)起步較晚，很多關(guān)鍵高科技、高利潤(rùn)的技術(shù)遭到壟斷，國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展仍有不小的困難。盡管近些年來(lái)我國(guó)的智能制造尤其是本土汽車行業(yè)發(fā)展迅猛，有著很高程度的智能化和自動(dòng)化，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)供不抵需，但在一些基礎(chǔ)零件元件領(lǐng)域有著先天不足，零件的進(jìn)口仍是主要的供應(yīng)方式，甚至在后期的維護(hù)、更新零件、產(chǎn)業(yè)升級(jí)也只能進(jìn)口。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，雖與世界先進(jìn)水平仍有差距，但目前已經(jīng)迎來(lái)發(fā)展的機(jī)遇期，主要表現(xiàn)在：（1）人口紅利消失，加快了智能化的工業(yè)機(jī)器人代替人工的趨勢(shì)。（2）國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級(jí)進(jìn)程加快，對(duì)工業(yè)機(jī)器人的性能和需求均有所提高。（3）隨著“中國(guó)制造2025”的不斷推進(jìn)，國(guó)家層面上推動(dòng)智能化的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域勢(shì)必蓬勃發(fā)展[5]。1.2.2并聯(lián)機(jī)器人1.2.2.1并聯(lián)機(jī)器人簡(jiǎn)介現(xiàn)代所說(shuō)的機(jī)器人多指工業(yè)機(jī)器人，大都是由基座、腰部、肩部、大臂、小臂、腕部和手部構(gòu)成，由于是以串聯(lián)形式連接，因而也稱為串聯(lián)機(jī)器人。就在串聯(lián)機(jī)器人蓬勃發(fā)展的時(shí)候，出現(xiàn)了并聯(lián)機(jī)器人，即動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)通過(guò)至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)鏈相連接，機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)[6]。與串聯(lián)機(jī)器人相比，并聯(lián)機(jī)器人具有剛度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定緊湊、承載能力強(qiáng)、累積誤差小、精度高以及動(dòng)力性能好等優(yōu)點(diǎn)[7]。本課題使用的并聯(lián)機(jī)器人為博力實(shí)公司的BX4-1100，是一種小型高速3+1自由度并聯(lián)機(jī)器人。1.2.2.2并聯(lián)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用情況在目前的并聯(lián)機(jī)器人產(chǎn)品中，DELTA機(jī)器人是一種比較成功的商業(yè)化機(jī)器人，DELTA機(jī)器人一般擁有3-4個(gè)自由度，4自由度機(jī)器人是在3自由度的基礎(chǔ)上添加了一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，即空間三移動(dòng)自由度及一個(gè)水平旋轉(zhuǎn)自由度[8]。DELTA機(jī)器人有著出色的運(yùn)動(dòng)性能和動(dòng)力特性，非常適合高速拾取及抓放的作業(yè)。DELTA機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于諸如食品、藥品、電子產(chǎn)品等生產(chǎn)中的的分揀、包裝環(huán)節(jié)。目前瑞士、日本、美國(guó)的廠商基本上占據(jù)了大部分的DELTA機(jī)器人的市場(chǎng)，視覺系統(tǒng)和控制算法也處于世界先進(jìn)水平。而中國(guó)對(duì)并聯(lián)機(jī)器人的研究起步較晚，水平也相對(duì)落后，在上世紀(jì)90年代左右，才有很少的技術(shù)人員開始研究并聯(lián)機(jī)器人，如燕山大學(xué)的黃真教授。黃真教授是國(guó)內(nèi)最早研究并聯(lián)機(jī)構(gòu)的學(xué)者，在并聯(lián)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域有著突出的研究成果。天津大學(xué)的黃田教授也在并聯(lián)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域有較大的成果[9]。在近些年，越來(lái)越多的學(xué)者參與到并聯(lián)機(jī)器人的研究中，機(jī)構(gòu)方面、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面、控制算法等方面均有研究。但國(guó)內(nèi)仍沒(méi)有比較成熟的DELTA機(jī)器人產(chǎn)品，以至需求較大的輕型拾取DELTA機(jī)器人非常緊缺，由此國(guó)內(nèi)還需要進(jìn)一步的投入對(duì)DELTA機(jī)器人的研發(fā)。1.2.3末端執(zhí)行器1.2.3.1末端執(zhí)行器簡(jiǎn)介末端執(zhí)行器（機(jī)械手）是機(jī)器人與環(huán)境相互作用的最后執(zhí)行部件，可以根據(jù)應(yīng)用的領(lǐng)域設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)不同的功能，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)制造領(lǐng)域。末端執(zhí)行器對(duì)機(jī)器人智能化水平和作業(yè)水平的提高具有十分重要的作用，機(jī)器人末端執(zhí)行器的工作能力的研究受到了極大的重視[10]。機(jī)械手的組成分為三部分：執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)夾持工件，由夾持原理可分為：沖擊型、侵入型、吸附型和粘合型等。由驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓驅(qū)動(dòng)式、氣壓驅(qū)動(dòng)式、電氣驅(qū)動(dòng)式和機(jī)械驅(qū)動(dòng)式[11]。1.2.3.2末端執(zhí)行器在國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用情況隨著工業(yè)的進(jìn)步，末端執(zhí)行器的性能不斷提升，將向著高精度、高速度的方向發(fā)展，末端執(zhí)行器將跳出機(jī)械領(lǐng)域，走向更多、更綜合的領(lǐng)域，應(yīng)用于各行各業(yè)。1.2.4碼垛機(jī)器人本次研究的碼垛機(jī)器人就是基于博力實(shí)公司的BX4-1100并聯(lián)機(jī)器人的滾子碼垛裝置，由并聯(lián)機(jī)器人和滾子抓取裝置組合而成，是能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，取代人工，提高生產(chǎn)效率的碼垛設(shè)備。1.3本章小結(jié)綜上所述，國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人還處于發(fā)展階段，未達(dá)到世界先進(jìn)水平，可供本次課題選擇的裝置不多。本課題將基于博力實(shí)BX4-1100并聯(lián)機(jī)器人，設(shè)計(jì)一種與之配合的滾子碼垛抓取裝置，開發(fā)碼垛控制技術(shù)與路徑規(guī)劃技術(shù)。

2總體方案設(shè)計(jì)2.1滾子碼垛裝置設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)使用并聯(lián)機(jī)器人，完成直徑13-25mm、長(zhǎng)度12-45mm的圓錐滾子的碼垛任務(wù)。碼料箱長(zhǎng)300mm，寬200mm，高200mm。對(duì)于不同規(guī)格的圓錐滾子，輸入尺寸計(jì)算出碼料的最優(yōu)方案并控制機(jī)器人實(shí)現(xiàn)碼料過(guò)程。2.2滾子碼垛裝置原理2.2.1機(jī)器人碼料軌跡方案的確定為保證充分利用碼料箱空間，需對(duì)機(jī)器人的碼料軌跡進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于圓錐滾子為圓臺(tái)形狀，在同一層碼放時(shí)交錯(cuò)擺放可近似看作長(zhǎng)為a、寬為b的矩形，而我們的任務(wù)是將a*b的矩形碼入300mm*200mm的矩形中，認(rèn)為當(dāng)矩形長(zhǎng)和寬的方向上空隙都最小時(shí)，碼料箱空間被充分利用?？紤]兩種碼料方案：（1）對(duì)于a*b的矩形（滾子），輸入a和b尋找300-ax-by的最小自然數(shù)解（x、y分別為橫放和豎放的個(gè)數(shù)），輸出此時(shí)的整數(shù)x、y，按照?qǐng)D2-1的形式碼料，在縱向上直到擺不下為止。圖2-1碼料方案一示意圖特殊地，如果200÷a的余數(shù)大于b，即寬的方向上仍有橫放的空間，則可相應(yīng)地先補(bǔ)上空隙，如圖2-2所示：圖2-2碼料方案一特殊情況（2）對(duì)于a*b的矩形（滾子），輸入a和b尋找300-ax-by和200-am-bn的最小自然數(shù)解（x、y分別為橫向上橫放和豎放的個(gè)數(shù)，m、n分別為縱向上豎放和橫放的個(gè)數(shù)），輸出此時(shí)的整數(shù)x、y、m、n，按照?qǐng)D2-3的形式碼料，圍出一個(gè)新的矩形空間，再用同樣的方法直到圍出塞不下滾子的矩形空間為止。圖2-3碼料方案二示意圖由于邏輯順序是從外圈往內(nèi)圈圍，實(shí)際碼垛過(guò)程如此并不合理，有滾子滾動(dòng)導(dǎo)致錯(cuò)誤的可能，故需要生成總體碼料方案之后重新規(guī)定擺放順序。該碼料方案的特殊情況為by＞150或bn＞100時(shí)，對(duì)稱擺放會(huì)產(chǎn)生干涉，無(wú)法使用這種方案。在每一圈的計(jì)算時(shí)都應(yīng)該考慮此情況。綜合考慮程序復(fù)雜程度、空間利用效果等因素，第二種碼料方案程序復(fù)雜，但第二種碼料方案的空間利用效果略優(yōu)，最終優(yōu)先選擇方案二進(jìn)行碼料，當(dāng)?shù)诙N方案遇到特殊情況時(shí)，再采用第一種方案。2.2.2滾子抓取裝置（機(jī)械手）的確定碼垛過(guò)程需要機(jī)器人抓取滾子后移動(dòng)到指定位置，因此需要一種可以穩(wěn)定可靠地抓取滾子且不會(huì)干涉滾子的擺放的裝置。采用并聯(lián)機(jī)器人從傳送帶上抓取滾子移動(dòng)至碼料箱放置滾子，考慮到滾子及碼料箱的體積較小，并且滾子的表面較為光滑，從不干涉擺放的角度及穩(wěn)定抓取的角度考慮，抓取裝置采用如圖2-4的安裝在并聯(lián)機(jī)器人上的氣動(dòng)吸盤較為合理。圖2-4滾子抓取裝置與并聯(lián)機(jī)器人2.2.3控制系統(tǒng)方案的確定2.2.3.1機(jī)器人路徑規(guī)劃在本課題中DELTA并聯(lián)機(jī)器人應(yīng)用于碼垛過(guò)程抓放的工況，并且沒(méi)有對(duì)起點(diǎn)與終點(diǎn)之間的路徑作出特殊要求，因此可知DELTA機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑多為門型路徑（Adeptmotion），如圖2-5所示，其中為抓取裝置的起點(diǎn)，為終點(diǎn)。圖2-5門型路徑對(duì)于普通的門型路徑，,處有位移拐點(diǎn)，導(dǎo)致了滾子抓取裝置會(huì)產(chǎn)生較大的震動(dòng)。因此需要用一些平滑的曲線過(guò)渡門型路徑的拐點(diǎn)，如圖2-6所示。用此種方法可以較為有效地減小拐點(diǎn)處因?yàn)槲灰仆蛔兌a(chǎn)生的震動(dòng)情況，也減少了抓取裝置的運(yùn)動(dòng)路程，縮短了運(yùn)動(dòng)的時(shí)間[8]。圖2-6曲線過(guò)渡門型路徑（1）將操作平臺(tái)的水平運(yùn)動(dòng)和豎直運(yùn)動(dòng)的軌跡分離，軌跡優(yōu)化采用一種改進(jìn)的加速度曲線。（2）假設(shè)機(jī)器人在、、三段路徑的時(shí)間分別為、、.（3）在階段，豎直運(yùn)動(dòng)初始時(shí)刻為，階段水平運(yùn)動(dòng)初始時(shí)刻為?？芍?、分別為、的中點(diǎn)。2.2.3.2機(jī)器人與滾子抓取裝置的配合碼垛需要機(jī)器人快速的來(lái)回移動(dòng)于傳送帶與碼料箱之間，而滾子抓取裝置需要在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)開始工作（在起點(diǎn)與終點(diǎn)吸取與放置滾子），這就要求滾子抓取裝置受到基于時(shí)間順序上的控制，即并聯(lián)機(jī)器人與之配合控制抓取與放置滾子。并聯(lián)機(jī)器人與滾子抓取裝置的配合流程圖如2-7所示：圖2-7并聯(lián)機(jī)器人與滾子抓取裝置流程圖圖2-7中，信號(hào)1是PLC發(fā)送給機(jī)器人的控制信號(hào)，信號(hào)2是接近開關(guān)發(fā)送給滾子抓取裝置的信號(hào)，信號(hào)3是并聯(lián)機(jī)器人到達(dá)放置位置的反饋控制滾子抓取裝置的信號(hào)。2.3滾子碼垛裝置總體方案圓錐滾子碼垛裝置的方案示意圖如圖2-8所示：圖2-8總體方案示意圖該裝置工作時(shí)序過(guò)程為：機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至預(yù)備抓取位置，傳送帶將滾子運(yùn)送過(guò)來(lái)，接近開關(guān)感應(yīng)，滾子抓取裝置抓取滾子，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至預(yù)備放置位置，滾子抓取裝置放置滾子，運(yùn)動(dòng)結(jié)束。圓錐滾子碼垛裝置主要由兩個(gè)部分組成：機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。裝置總體結(jié)構(gòu)框圖如圖2-9所示：圖2-9機(jī)器人滾子碼垛裝置結(jié)構(gòu)框圖2.4本章小結(jié)本章先是介紹了滾子碼垛裝置的預(yù)期目標(biāo)，隨后提出并解決了碼料方案的規(guī)劃問(wèn)題，確定了末端執(zhí)行器的方案，最后確定了控制系統(tǒng)的總體方案，最后得出總體方案。

3機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。合理的機(jī)械設(shè)計(jì)能夠提升機(jī)械系統(tǒng)的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)型，更有效率地完成工作需求。機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要對(duì)整體進(jìn)行解構(gòu)，分成不同功能的結(jié)構(gòu)，再針對(duì)每一個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)后共同組合成最后的系統(tǒng)，如此可以避免各部分間的干涉。本章根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)劃分出的各個(gè)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)。3.1機(jī)械系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)由傳送帶、機(jī)器人、碼料箱組成。三者的功能劃分如下：傳送帶起到運(yùn)送滾子的作用，機(jī)器人包括并聯(lián)機(jī)器人本體和滾子抓取裝置，起到搬運(yùn)滾子的作用，碼料箱起到儲(chǔ)存滾子的作用。機(jī)械系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：圖3-1機(jī)械系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)3.2傳送帶選型實(shí)驗(yàn)室提供了P180808-OAP剔除輸送帶，此傳送帶尺寸、結(jié)構(gòu)機(jī)械性能符合要求，配有檢測(cè)及剔除次品或異物的裝置（對(duì)射開關(guān)、剔除裝置）。由于滾子與傳送帶皮帶為線接觸，運(yùn)送過(guò)程中容易產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，傳送帶兩側(cè)的護(hù)欄可以起到限位作用，很好的保證了滾子運(yùn)送至抓取位時(shí)的方向。傳送帶結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-2所示：圖3-2傳送帶結(jié)構(gòu)示意圖3.3并聯(lián)機(jī)器人3.3.1DELTA并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化如圖3-3所示為DELTA并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。該并聯(lián)機(jī)器人由固定住的靜平臺(tái)A1A2A3、移動(dòng)于工作空間的動(dòng)平臺(tái)C1C2C3、三條主動(dòng)臂以及三條從動(dòng)臂串聯(lián)組成。兩個(gè)平臺(tái)都是等邊三角形，每條主動(dòng)臂AiBi和從動(dòng)臂BiCi通過(guò)球鉸分別相連形成了DELTA并聯(lián)機(jī)器人的三條運(yùn)動(dòng)支鏈。三條運(yùn)動(dòng)支鏈分別通過(guò)球鉸和轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈對(duì)應(yīng)連接動(dòng)靜平臺(tái)的三個(gè)頂點(diǎn)。圖3-3DELTA并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.3.2DELTA并聯(lián)機(jī)器人自由度分析由空間機(jī)構(gòu)學(xué)理論可知，一般機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目都可由公式計(jì)算獲得，如式(3-1)所示。(3-1)式中：n——運(yùn)動(dòng)桿件數(shù)目；g——運(yùn)動(dòng)副數(shù)目；fi——運(yùn)動(dòng)副具有的自由度數(shù)。所研究的DELTA并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)中，，，，因此由公式(3-1)得出此DELTA并聯(lián)機(jī)器人的自由度數(shù)為：(3-2)通過(guò)分析此DELTA并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)支鏈的運(yùn)動(dòng)副可以得出結(jié)論，每條平行四邊形支鏈約束了動(dòng)平臺(tái)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的自由度，則任意兩個(gè)平行四邊形支鏈就可以限制動(dòng)平臺(tái)三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)自由度，因此此DELTA并聯(lián)機(jī)器人具有三個(gè)自由度，為沿著XYZ方向的移動(dòng)自由度[8]。3.3.3DELTA并聯(lián)機(jī)器人優(yōu)化由于將滾子視為矩形需要交錯(cuò)放置且碼料方案中有豎有橫，滾子抓取裝置需要有XOY平面的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，因此可以在動(dòng)平臺(tái)中間加一條運(yùn)動(dòng)鏈?zhǔn)節(jié)L子抓取裝置可以旋轉(zhuǎn)，這樣得到的新的DELTA并聯(lián)機(jī)器人的自由度就為4。本課題中選用的博力實(shí)BX4-1100即為符合要求的小型高速3+1自由度并聯(lián)機(jī)器人，如圖3-4所示：圖3-4博力實(shí)BX4-1100博力實(shí)BX4-1100的相關(guān)參數(shù)如表3-1所示：表3-1博力實(shí)BX4-1100參數(shù)型號(hào)BX4-1100額定工作范圍Φ1100mm×250mm運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)構(gòu)deltatype負(fù)載能力10kg自由度3+1拾放速度MAX400P/Min防護(hù)等級(jí)IP65重復(fù)定位精度X,Y,Z±0.1mm噪聲級(jí)＜65dB(A)重復(fù)角精度±0.1°重量65KG該并聯(lián)機(jī)器人有ISO夾具接口以使用復(fù)雜的夾具或吸盤，自帶軟硬件的模塊化結(jié)構(gòu)，方便安裝與調(diào)試，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)智能化、多角度視覺控制。3.4滾子抓取裝置設(shè)計(jì)3.4.1氣動(dòng)吸盤由于本課題的設(shè)計(jì)要求滾子被抓取后移動(dòng)到指定位置，且碼垛需要按照規(guī)劃好的方案，因此需要一種可以穩(wěn)定可靠地抓取滾子的裝置，來(lái)保證抓取的平穩(wěn)并且不會(huì)干涉滾子的擺放過(guò)程?？紤]到滾子及碼料箱的體積較小，并且滾子的表面較為光滑，從不干涉擺放的角度及穩(wěn)定抓取的角度考慮，抓取裝置采用氣動(dòng)吸盤較為合理。根據(jù)滾子直徑選擇SMC公司的ZP3-Y06BN氣動(dòng)吸盤，如圖3-5所示：圖3-5ZP3-Y06BN氣動(dòng)吸盤ZP3-Y04BN氣動(dòng)吸盤的參數(shù)如表3-2所示：表3-2ZP3-Y04BN氣動(dòng)吸盤參數(shù)公司SMCCorporation描述ZP3-小型吸盤/帶連接器（真空引出方向：橫）明細(xì)表ZP3-Y06BN-B5-04真空引出方向橫吸盤直徑Φ6吸盤類型風(fēng)琴型吸盤材質(zhì)丁腈橡膠真空引出口φ4快換接頭3.4.2吸盤座在實(shí)際的碼垛的過(guò)程中，由于氣動(dòng)吸盤的材質(zhì)較軟，抓取滾子的過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生角度上的偏差，需要設(shè)計(jì)一種吸盤座來(lái)限制這種轉(zhuǎn)動(dòng)，保證抓取裝置的精準(zhǔn)性。吸盤座示意圖如圖3-6所示：圖3-6吸盤座示意圖當(dāng)吸盤吸取滾子后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，而吸盤座與滾子有兩條接觸線限制了滾子水平旋轉(zhuǎn)的自由度，使?jié)L子抓取裝置正常工作。由于滾子的直徑不同，如果吸盤座的定位面采用圓弧面僅能滿足一種直徑的滾子的定位。其剖面示意圖如圖3-7所示：圖3-7圓弧定位面剖面示意圖因此可知抓取其他直徑的滾子時(shí)，直徑小了會(huì)導(dǎo)致無(wú)定位效果，直徑大了會(huì)導(dǎo)致吸盤還未吸到滾子就提前定位。為了能適配各種直徑的滾子，需設(shè)計(jì)一種特殊的曲面來(lái)使一定范圍內(nèi)的直徑均能有效定位以精準(zhǔn)的完成抓取動(dòng)作。設(shè)計(jì)過(guò)程示意圖如圖3-8所示：圖3-8特殊曲面設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)于不同直徑的滾子，該特殊曲面均可做到定位，通過(guò)反解的方式，設(shè)計(jì)一組不同直徑系列的定位點(diǎn)，連接這些點(diǎn)，需注意直徑越小的滾子定位點(diǎn)越高。但實(shí)際上當(dāng)直徑增大后在定位的過(guò)程中會(huì)不可避免地提前與小直徑的定位點(diǎn)產(chǎn)生干涉，因此采用優(yōu)化方案設(shè)計(jì)同時(shí)解決不同直徑的定位是不可能的。退而求其次，若每一直徑都設(shè)計(jì)一種吸盤座將大大增加制造成本，考慮吸盤吸入滾子高度可以接受的誤差，可以將小范圍內(nèi)的滾子直徑作為一組，使用同一種吸盤座，如圖3-9所示：圖3-9考慮誤差時(shí)的定位3.5碼料箱設(shè)計(jì)碼料箱是碼放滾子的容器，滾子抓取裝置將傳送帶上的軸承抓取后運(yùn)動(dòng)放置在碼料箱中，在生產(chǎn)中碼料箱即為普通紙箱，本課題中大小已給出，為300mm×200mm×200mm。碼料箱如圖3-10所示：圖3-10碼料箱平臺(tái)為方便滾子抓取裝置設(shè)計(jì)，碼料箱需與傳送帶平行。3.6本章小結(jié)本章先是提出了機(jī)械系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，然后選擇了傳送帶的使用，對(duì)并聯(lián)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，選擇了滾子抓取裝置的方案，設(shè)計(jì)了與之配合的糾偏吸盤座，介紹了碼料箱的設(shè)計(jì)。完成了機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

4控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)相當(dāng)于人的大腦，裝置要完成工作目標(biāo)就需要控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)做出指揮，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成功與否直接決定了預(yù)期的目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)分為硬件和軟件兩部分，本章對(duì)這兩部分分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)。4.1硬件部分設(shè)計(jì)4.1.1并聯(lián)機(jī)器人博力實(shí)BX4-1100并聯(lián)機(jī)器人自帶控制柜和示教器，可以便捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人碼垛軌跡的控制?？刂乒竦腎/O板和電磁閥與接近開關(guān)連線實(shí)現(xiàn)控制。示教即給機(jī)器人發(fā)出指令，使其遵循指令完成所需的動(dòng)作。人與機(jī)器人交互依賴示教器，示教器可以通過(guò)點(diǎn)動(dòng)、示教、直接編程等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的控制。示教器系統(tǒng)工作原理如圖4-1所示[12]：圖4-1示教器系統(tǒng)工作原理4.1.2滾子抓取裝置控制4.1.2.1真空發(fā)生器真空發(fā)生器是利用壓縮空氣的流動(dòng)而形成一定真空度的氣動(dòng)元件，真空發(fā)生器使得氣動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)需要正負(fù)壓的地方獲得負(fù)壓非常便捷。真空發(fā)生器在工業(yè)自動(dòng)化中機(jī)械，電子，包裝，印刷，塑料及機(jī)器人等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[13]。真空發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，價(jià)格合理，安裝方便，易于與配套部件結(jié)合，真空形成和消除迅速，常用于不規(guī)則小流量工作。真空發(fā)生器的傳統(tǒng)用途是吸盤、吸附和輸送各種物料。這類工作的特點(diǎn)是真空度要求并不高、所需的抽氣量很低且為間歇工作，本課題就很符合這些條件[14]。本課題中真空發(fā)生器選用SMC公司的ZH07B真空發(fā)生器，如圖4-2所示：圖4-2ZH07B真空發(fā)生器ZH07B真空發(fā)生器的參數(shù)如表4-1所示：表4-1ZH07B真空發(fā)生器參數(shù)表公司SMCCorporation描述ZH-B-A-真空發(fā)生器盒型(內(nèi)置消聲器)明細(xì)表ZH07BSA-06-06噴嘴口徑Φ0.7mm最高真空壓力-89kPaSUP接管口徑Φ6快換接頭VAC接管口徑Φ6快換接頭4.1.2.2電磁閥電磁閥是基于電磁效應(yīng)控制流體的流體回路器件，在本裝置中，電磁閥用來(lái)接收信號(hào)控制真空發(fā)生器的氣流。本課題中電磁閥選用SMC公司的SY5520-5G-C6電磁閥。該電磁閥是三位中壓式五通電磁閥，如圖4-3所示：圖4-3SY5520-5G-C6電磁閥SY5520-5G-C6電磁閥的參數(shù)如表4-2所示：表4-2SY5520-5G-C6電磁閥參數(shù)公司SMCCorporation描述SY5_20_SU-直接配管型閥/單體明細(xì)表SY5520-5G-C6機(jī)能3位中位加壓式額定電壓DC24V導(dǎo)線引出方式直接出線式,導(dǎo)線長(zhǎng)度300mmA,B通口接管直徑φ6快換接頭4.1.3接近開關(guān)接近開關(guān)是一種開關(guān)型傳感器，能感應(yīng)到靠近的無(wú)直接接觸的物體并向控制系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)。本裝置的接近開關(guān)安裝在傳送帶上以檢測(cè)滾子抓取裝置的起點(diǎn)是否有滾子供抓取。電感式接近開關(guān)的原理如圖4-4所示[15]：圖4-4電感式接近開關(guān)原理本課題中選擇符合要求的鑫社電氣LJ4A3-1-Z/BX電感式接近開關(guān)。LJ4A3-1-Z/BX接近開關(guān)的參數(shù)如表4-3所示：表4-3LJ4A3-1-Z/BX接近開關(guān)參數(shù)名稱：電感式接近開關(guān)工作溫度：-25℃-55℃產(chǎn)品型號(hào)：LJ4A3-1-Z/BX/LJ4A3-1-Z/BY負(fù)載電流：100mA導(dǎo)線長(zhǎng)度：2M輸出形式：NPN常開PNP常開防護(hù)等級(jí)：IP66檢測(cè)距離：1mm±10%工作電壓：6-36VDC外殼材質(zhì)：黃銅鍍鎳外形尺寸：4mm×27mm其外形尺寸如圖4-5所示：圖4-5LJ4A3-1-Z/BX接近開關(guān)4.1.4PLC選型本裝置PLC的輸入信號(hào)為總開關(guān)和對(duì)射開關(guān)的信號(hào)，輸出信號(hào)為對(duì)傳送帶發(fā)出的指令，控制傳送帶電機(jī)和剔除裝置，以及對(duì)I/O板的輸出信號(hào)來(lái)控制并聯(lián)機(jī)器人的啟停。實(shí)驗(yàn)室提供了三菱集團(tuán)的PLCFX2N-16MR，符合本裝置的要求。4.1.5接線說(shuō)明并聯(lián)機(jī)器人和滾子抓取裝置受I/O板控制，故電磁閥以及接近開關(guān)接在I/O板上。PLC控制傳送帶，總開關(guān)和電機(jī)接線至PLC上。4.1.5.1I/O板接線設(shè)定do1為控制電磁閥的輸出信號(hào)，di1為收到接近開關(guān)的輸入信號(hào)，di2為PLC的輸入信號(hào)，di3為受機(jī)器人反饋位置控制的輸入信號(hào)。4.1.5.2PLC接線輸入端口有總開關(guān)、對(duì)射開關(guān)，設(shè)定為X0、X1。輸出端口有傳送帶電機(jī)、傳送帶剔除裝置、博力實(shí)BX4-1100并聯(lián)機(jī)器人控制柜，設(shè)定為Y0、Y1、Y2。PLC端口設(shè)定如表4-4所示：表4-4PLC端口設(shè)定表輸入端口X0X1說(shuō)明總開關(guān)對(duì)射開關(guān)輸出端口Y0Y1Y2說(shuō)明傳送帶電機(jī)剔除裝置機(jī)器人控制柜PLC的接線圖如圖4-6所示：圖4-6PLC接線圖控制系統(tǒng)硬件的信號(hào)之間的關(guān)系如圖4-7所示： 圖4-7控制信號(hào)框圖4.2軟件部分設(shè)計(jì)4.2.1碼料方案程序?yàn)楸ＷC充分利用碼料箱空間，需對(duì)機(jī)器人的碼料軌跡進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。經(jīng)討論選擇方案二進(jìn)行碼料，當(dāng)?shù)诙N方案遇到特殊情況時(shí)，再采用第一種方案。即輸入滾子的尺寸數(shù)據(jù)a、b，計(jì)算300-ax-by的最小自然數(shù)解并輸出自然數(shù)x、y，計(jì)算200-am-bn的最小自然數(shù)解并輸出自然數(shù)m、n，按照方案二碼出一圈，隨后繼續(xù)計(jì)算下一圈，直到無(wú)法裝入滾子，對(duì)碼料位置重新排序得到碼料方案。若出現(xiàn)特殊情況，則采用方案一，得到碼料方案。碼料方案的程序流程圖如圖4-8：圖4-8碼料方案程序流程圖4.2.2機(jī)器人程序并聯(lián)機(jī)器人初始化后到達(dá)路徑的起點(diǎn)，機(jī)器人自帶的傳感器判斷是否到達(dá)抓取位置（即起點(diǎn)），然后接近開關(guān)檢測(cè)滾子是否被傳送帶運(yùn)送過(guò)來(lái)，檢測(cè)到滾子則滾子抓取裝置吸取滾子，然后移動(dòng)至放置位置，機(jī)器人自帶的傳感器判斷是否到達(dá)位置，然后放置滾子后回到起點(diǎn)。并聯(lián)機(jī)器人的程序流程圖如圖4-9所示：圖4-9并聯(lián)機(jī)器人程序流程圖4.2.3傳送帶程序傳送帶的程序?yàn)閷?duì)射開關(guān)和剔除裝置的工作。流程如下：總開關(guān)啟動(dòng)，電機(jī)工作，輸送帶運(yùn)輸滾子，同時(shí)對(duì)射開關(guān)檢測(cè)是否存在次品及異物，檢測(cè)到后剔除裝置剔除。傳送帶程序流程圖如圖4-10所示：圖4-10傳送帶程序流程圖4.3本章小結(jié)本章從硬件和軟件兩個(gè)角度介紹了控制系統(tǒng)，硬件包括并聯(lián)機(jī)器人控制柜、真空發(fā)生器、電磁閥、接近開關(guān)、PLC，軟件包括碼料方案、機(jī)器人控制、傳送帶控制的程序設(shè)計(jì)流程圖。

5全文總結(jié)與展望5.1全文總結(jié)本文設(shè)計(jì)了一種基于博力實(shí)BX4-1100并聯(lián)機(jī)器人的滾子碼垛裝置。滾子碼垛裝置由機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成，機(jī)械系統(tǒng)包括傳送帶、機(jī)器人、碼碼料箱，本文完成了這三個(gè)部分的設(shè)計(jì)與選型；控制系統(tǒng)有硬件軟件兩部分，硬件包括并聯(lián)機(jī)器人控制柜、真空發(fā)生器、電磁閥、接近開關(guān)、PLC，軟件包括碼料方案、機(jī)器人控制、傳送帶控制的程序設(shè)計(jì)流程圖。第一章介紹了課題的來(lái)源目的與意義，對(duì)工業(yè)機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、末端執(zhí)行器的基礎(chǔ)概念以及國(guó)內(nèi)外研究情況做了綜合闡述。第二章介紹了基于并聯(lián)機(jī)器人的圓錐滾子碼垛裝置的預(yù)期目標(biāo)，在該目標(biāo)的基礎(chǔ)上，確定了機(jī)器人碼料軌跡的方案、滾子抓取裝置的方案以及控制系統(tǒng)的總體方案。進(jìn)而提出了并聯(lián)機(jī)器人圓錐滾子碼垛裝置的總體方案。第三章提出了機(jī)械系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，然后選擇了傳送帶的使用，對(duì)并聯(lián)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，選擇了滾子抓取裝置的方案，設(shè)計(jì)了與之配合的糾偏吸盤座，介紹了碼料箱的設(shè)計(jì)。完成了機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第四章從硬件和軟件兩個(gè)方面介紹了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。硬件部分包括博力實(shí)BX4-1100并聯(lián)機(jī)器人的控制柜、控制滾子抓取裝置的真空發(fā)生器和電磁閥、接近開關(guān)、PLC。軟件部分完成了碼料方案、機(jī)器人控制、傳送帶控制的程序設(shè)計(jì)流程圖。于此，完成了本課題預(yù)期的任務(wù)。5.2展望本文基于博力實(shí)公司的BX4-1100四軸并聯(lián)機(jī)器人完成了機(jī)器人滾子碼垛裝置的設(shè)計(jì)，但由于一些限制，本文設(shè)計(jì)的裝置仍存在一些不足與缺憾，以待后續(xù)的改進(jìn)：1）碼料方案的改進(jìn)因?yàn)楸疚膬H僅是提出了一種基礎(chǔ)的碼料方案，過(guò)程繁瑣程度與最終效果的比率上沒(méi)做到比較理想，比如用方案二進(jìn)行碼垛時(shí)，需要多次驗(yàn)證特殊情況，比較繁瑣。有兩個(gè)思路進(jìn)行優(yōu)化：一是提出盡量多的較為合理且執(zhí)行簡(jiǎn)便的方案，比較后選擇效率最高的方案；二是從原理上確定最有效率的方案的條件，以增大方案最優(yōu)的可能。2）吸盤吸取后糾偏方式本文提出的吸盤座僅能針對(duì)幾種尺寸的滾子，普適性差，制造的人力成本高，且增大了末端執(zhí)行器的尺寸和質(zhì)量，不利于并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能，也有可能在滾子碼放過(guò)程中產(chǎn)生干涉。已知理論上設(shè)計(jì)一種各種尺寸均滿足的吸盤座無(wú)法實(shí)現(xiàn)，而博力實(shí)公司的BX4-1100帶有視覺系統(tǒng)，可通過(guò)視覺系統(tǒng)檢測(cè)吸取滾子后的誤差數(shù)據(jù)，再通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)的角度補(bǔ)償這一誤差，這需要在日后的研究中嘗試實(shí)現(xiàn)。3）并聯(lián)機(jī)器人的控制由于本文進(jìn)行的研究?jī)H有博力實(shí)BX4-1100并聯(lián)機(jī)器人的數(shù)據(jù)，并沒(méi)有實(shí)物進(jìn)行操作學(xué)習(xí)，所以控制部分有關(guān)機(jī)器人的硬件軟件部分僅停留于理論上的研究，希望日后有機(jī)會(huì)可以進(jìn)行實(shí)物的操作控制學(xué)習(xí)。4）系統(tǒng)自動(dòng)化目前在工業(yè)生產(chǎn)生活中，傳感器的發(fā)展應(yīng)用已經(jīng)十分成熟，在本文研究設(shè)計(jì)的滾子碼垛裝置的基礎(chǔ)上可以配合更先進(jìn)的視覺系統(tǒng)和多種傳感器可以實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)化，某些方面上也提升了一部分精度。5）并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析本文對(duì)DELTA機(jī)器人僅做了運(yùn)動(dòng)軌跡的規(guī)劃，沒(méi)有從運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)的方面更好地分析機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，日后的研究可以配合擁有速度、加速度傳感器的先進(jìn)的并聯(lián)機(jī)器人更好地優(yōu)化運(yùn)動(dòng)性能。6）氣動(dòng)吸盤的選擇理論上吸盤并不能完全包裹滾子的曲面，需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是否合理，實(shí)際上采用特殊的吸盤可以避免這一現(xiàn)象。

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