自行走式缠绕包装机器人动力学建模与控制模型仿真
王东霞1
王若澜2
丁实兴3
杜帅锋3
井笑地3
张玉祥4
1.郑州财经学院 郑州市智能装配制造与物流优化重点实验室,郑州 4500492.郑州轻工业大学 国际教育学院,郑州 4500023.郑州轻工业大学 机电工程学院,郑州 4500024.郑州金石电气技术有限公司,郑州 450000
摘要：[目的]为了实现自主化缠绕包装工作,提出一种全新工作模式的自行走式缠绕包装机器人:以自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)为移动平台,搭载6自由度机械臂构建移动机械臂主体,并配套装载包装膜固定装置、拉膜架等.[方法]在缠绕包装机器人整体结构的基础上,对移动机械臂缠绕包装典型物件的工作过程进行了分析与仿真研究;缠绕包装机器人工作时,机械臂的运动轨迹需满足缠绕包装薄膜拉出路径需要,包装材料的整体质量呈现逐渐递减特征的作业状态,在利用改进型Denavit-Hartenberg(D-H)方法建立移动机械臂运动学模型的基础上,使用牛顿-欧拉方法构建其工作的动力学模型,并联合Adams软件与Simulink软件对缠绕包装机器人作业过程进行了控制模型仿真.[结果]联合仿真结果与理论计算结果比较表明,机械臂末端轨迹和AGV轨迹平均误差分别为1.33%和0.57%,力矩、角度和角速度等曲线的仿真输出结果与理论计算值基本一致,验证了所建模型的正确性.缠绕包装试验结果也验证了相关理论工作的可行性.研究为该缠绕包装机器人的实用化提供了重要支撑.
关键词：包装机器人缠绕包装移动机械臂动力学建模Adams和Simulink联合仿真
分类号：TH122(机械设计、计算与制图)
资助基金：国家自然科学基金(52075500)国家自然科学基金(52405042)河南省科技攻关项目(232102221033)河南省科技攻关项目(242102221057)河南省重大科技专项(231111231200)
论文发表日期：2026-05-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 151-162 )
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