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本文基于D-H法建立了双机器人系统的运动学模型,通过蒙特卡洛法求得机器人的工作空间,考虑到机器人在其工作空间中各个方向上的运动能力不同,开展了双机器人的运动灵活性研究,提出了一种计算简便并且能够有效反映双机器人协调运动灵活性的性能指标,在分别研究了双机器人系统两种协调运动方式的运动学约束关系以及相应的运动控制规律后,基于灵活性分析构建了双机器人紧协调字母绘制以及冗余度机器人松协调装配电机转子与轴承的任务规划,通过MATLAB仿真和实验验证了本文双机器人可操作度指标的有效性及协调运动规划方法的正确性。在双机器人系统中,由于两台机器人的工作空间重叠,在对两台机器人进行路径规划和优化的时候,两台机器人之间不发生碰撞是前提,构建双机器人系统的碰撞检测模型是避碰路径规划的前提,研究这个问题主要涉及机器人简化建模与碰撞检测算法。针对双机器人协调作业时可能发生的碰撞问题,本文采用OBB包围盒对机器人模型进行简化建模,依托分离轴理论,基于二叉树结构对双机器人系统进行碰撞检测,在此基础上进行避碰路径规划,在笛卡尔坐标空间内设置作业栅格区间,采用Dijkstra算法规划机械臂末端避碰路径,通过直线与抛物线的混合轨迹拟合避障路径,得到一组光滑避碰轨迹,并通过实验验证了避碰轨迹的可行性。最后,本文基于我院研究生实习工作站-上海贽匠智能科技有限公司所提供的柔性生产线双机器人协调装工快换工艺,进行双机器人协调通讯控制系统的设计,采用西门子S7-1200系列PLC CPU 1214C控制双机器人协调物料对接作业,PLC与机器人控制柜之间通过PROFIBUS现场总线进行通讯。在完成系统硬件组态的基础上,对Portal中编程所需的PLC I/O端口进行配置,并将用于与机器人通讯的I/O 口通过Workvisual映射进KUKA机器人控制柜当中,编写程序完成PLC对机器人系统的控制,后运用RobotArt机器人离线编程软件来模拟双机器人的协调对接作业,仿真结果表明本文所采用运动规划方法及控制策略能够很好地实现双机器人协调无碰运动。