一款分拣搬运机器人的设计.pdf

第 30卷第 2期苏州大学学报(工科版) Vol130 No. 2
2010年 4 月 JOURNAL OF SUZHOU UN IV ERSITY (ENGINEER ING SC IENCE ED ITION) Ap r. 2010
文章编号: 1673 - 047X (2010) - 02 - 0062 - 05
一款分拣搬运机器人的设计
黄宗杰,王富东,杨春晖,马红卫
(苏州大学机电工程学院,江苏苏州 215021)
摘要: 结合机器人竞赛,介绍了一款分拣搬运机器人的设计和具体实现。机器人以 SST89E564RD
单片机为控制器,辅以传感器模块、步进电机驱动模块和机械手模块,能够按照预先规划好的路线行
走,并在行走的过程中完成对色块的夹取、放置的动作。
关键词: 分拣搬运机器人; SST89E564RD单片机;步进电机驱动;机械手
中图分类号: TP311 文献标识码: A
0 引言
分拣搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。当今社会,随着生产条件日益现代化,劳动
生产率要求越来越高,企业更注重效率,机器人在社会各领域的作用越来越大,对机器人的研究成为热门话
题,各项机器人比赛也备受人们的关注。本文针对第三届江苏省机器人大赛中的分拣搬运机器人项目,设计
了一款能够满足比赛要求的机器人。
1 比赛规则
比赛过程:自主分拣搬运机器人由启动区边线出发,在正五边形上自动寻找带颜色的色块,然后抓取或推
动色块放置到对应颜色的存储区,比如红色块要放入红存储区。在指定的时间内搬运色块的数目多者为胜,
若成绩相同则时间较短者为胜。
色块的放置:色块为直径 4cm、高 2cm的空心塑料块,色块按照图中的指示放置,蓝色球放在五边形每条
边的中点,红色球放置在五边形的顶点。
搬运规则:机器人把色块搬运到对应的放置区,机器人每次搬取的个数不限,但每次搬运色块的颜色必须
相同。机器人在搬运过程中,除正在搬运的色块外不可以碰撞五边形区域内的其他色块。
2 比赛场地
比赛场地尺寸及位置如图 1所示,左下角红色区域为红色块放置区,右下角蓝色区域为蓝色块放置区,黄
色区域为机器人启动区。其中存储区外的黑线为宽 1cm 的黑色引导线。中间正五边形为色块放置区,正五
边形的边长为 50 cm。正五边形与启动区在同一中轴线上,如图中虚线所示(实际场地无虚线) 。场地的其他
区域均为白色。场地周边为白色高 20cm的围栏(在比赛规则中,五边形指正五边形的边线,五边形区域指正
五边形边线及其围绕的内部区域) 。
收稿日期: 2009 - 10 - 10
作者简介: 黄宗杰( 1984 - ) ,男,硕士研究生,主要研究方向为智能控制。
第 2期黄宗杰,王富东,杨春晖,等:一款分拣搬运机器人的设计 63
3 系统硬件设计
3. 1 机器人整体设计
本机器人采用三轮车身结构,其结构示意图如图 2所示。两前轮分别利用两个步进电机驱动以控制方向
和速度,后轮为万向轮,起平衡作用。该结构可以方便地实现对机器人的控制,最大的特点是可以实现原地转
向,灵活且效率高。
图 1 比赛场地示意图
图 2 机器人结构示意图
本机器人采用 SST89E564RD单片机作为控制核心