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6.1 结论 23
6.2 展望 23
致谢 24
主要参考文献 24
1. 绪论
1.1 课题研究背景
随着社会生产力和经济的飞速发展，为了提高工业生产效率降低商品的生产成本，自动化立体仓库的应用日益广泛。所谓码垛就是按照集成单元化的思想，将输送线或传送带上源传输的单一物件，按照一定的堆放模式，一件件地堆码成垛，并实现单元化物垛的搬运、存储、装卸、运输等物流活动。作为工业技术重点研究与发展方向之一的工业机器人技术，它聚集了机械电子工程技术、自动控制与信息处理技术、传感技术、人工智能技术、计算机科学等多学科相互融合的最新研究成果,它是机电一体化技术的综合体现。码垛机器人属于典型的机电一体化高科技产品，它对于企业提高生产效率、增进经济效益、保证产品质量、改善劳动条件、优化作业布局的贡献巨大，其应用的数量和质量标志着企业生产自动化的先进水平。在工业机器人中，码圾作业是工业自动化物流领域的一门新兴技术，它是将袋状或者箱体等对象按特定的次序和规模码放在所要求的区域，以便完成物品的搬运、存储、装卸、运输等。码设作业分为人工和自动两种方式，它是按照集成单元化的设计理念，将无序或有序物品堆垛成型。
我国在20世纪90年代开始进行码跺机器人的研发工作，目前正处于技术探索期。我国的码垛机器人从20世纪80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，已基本掌握了机器人的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，目前可以提供完整的包材展开—计量—充填—封口（或封箱、捆扎）—码垛—缠绕固结（或捆扎）码垛生产线的企业已有40家左右。从相关的统计报告中了解到，自2010年起我国工业机器人需求大幅度上升，2010年比2009年需求增长1.71倍。预计到了明年需求量将达3.2万台，装机量将超过15万台。随着汽车制造业、烟草机械、食品包装业、金属加工、塑料橡胶加工业、化学医药、电子器件等行业都逐步引入了机器人，工业自动化的理念已然深入。
在各类机器人之中，码垛机器人以其优异特性得到了诸多加工生产企业的青睐。我国经济在近年内得到了快速的发展，我国机器人自动化生产线装备的市场虽然起步时间不长，正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期。码垛机器人与传统包装机械相比有诸多优点，因此其在包装领域有着广阔的发展前景。目前，码垛机器人在我国的应用还不是很广泛。根据国家统计局的数据显示，我国有大型企业2387家，中小型企业3151.8万家，需要进行产品包装和运输包装的企业不会少于800万个。其中95%的企业利用人力将产品进行装箱包装，98%以上的企业利用人力与简单机械包装至托盘段。但是随着劳动力成本的不断提高，以机械化代替人工是必然的趋势。
1.2 码垛机器人的发展现状和课题意义
前一段时间，全球领先的电力和自动化技术集团ABB在全球同步推出了全套先进的码垛机器人解决方案，其中包括由ABB在华团队研制的全球速度最快的码垛机器IRB460。据悉，这款码垛机器人操作节拍最高可达每小时循环2190次，运行速度比同类常规机器人提升了15%.这一研究成果代表了当前码垛机器人研究的最高水平。最新型的码垛机器人可同时负责4条进料输送带、2个货盘料垛、1个滑托板料垛和4条堆垛出料线的相关物件码垛工作，其码垛的速度和质量是人工码垛方式望尘莫及的。
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