SCARA机器人MATLAB仿真实验报告.docx
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2021-11-23
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自动化系专业实践报告
第1章 任务描述及需求分析
1.1 任务描述
本文选用雅马哈公司 SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm) 机器
人作为该系统机器人主体，同时结合所选用的工控机、雅马哈 SCARA 机器人控制器
RXC340 等控制设备，还采用红外光栅以及光栅控制器构成安全保护装置，同时选用伺
服驱动器、电机、震荡送料机、DDC 工业摄像机、气动夹爪和气缸等相关设备共同组
成了该自动插件机器人系统，在保证产品合格率达标、操作人员安全、经济效益高的
条件下，将保险片插接速度提升至每分钟 20 个以上，良好的满足生产工艺的需要。
本次实践主要包括两个部分，第一部分为了解自动插件机器人原理，相关硬件选
型，最终绘制电气原理图。第二部分为利用 MATLAB 软件进行 SCARA 机器人基于 D-H
法建模仿真，然后进行该机器人的正逆运动学分析并绘制相关位置、速度、加速度还
有轨迹规划曲线。
1.2 需求分析
1.2.1 性能指标分析
（1）生产线插接速度>=20 个/min,且插接速度可调。
（2）具有 1-8 种颜色的保险片识别功能，并能根据保险片的颜色进行 1-6 工位保
险盒定位插接。
（3）控制系统具有手动和半自动运行模式功能。
（4）控制系统具有启动，停止，暂停等功能。
（5）控制系统具有防触碰安全报警指示及复位功能。
（6）储料区容量满时具有暂停供料功能。
（7）控制系统可以实现脱机运行。
1.2.2 功能需求
目前，工业上的自动插件技术主要包括一下这几种，分别为人工插件技术，半自
动插件技术和全自动插件技术。自动插件技术的发展主要是由于，传统的人工插件工
艺已经无法满足现代工业的发展需求了，而且由于人工插件需要大量人工，随着社会
的发展人工成本不断上升，并且人工插件的生产效率低、且生产质量得不到有效保障，
这些问题都严重制约了企业的发展。
所以设计出一款能够代替人工进行自动化插装的插件机器人是非常有必要的。在
这次实践过程中，我们设计所采用的日本雅马哈公司生产的 SCARA 机器人，利用该机
器人分别实现硬件设备的选型，电气原理图的绘制，还有基于 MATLAB 软件实现该机器
人的仿真、D-H 法以及正逆运动学分析。
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