抓中药机器人的虚拟仿真设计

目录
引言 5
一、抓中药机器人的概述 6
(一)抓中药机器人的整体概述 6
(二)抓中药机器人的鲜明特点 6
(三)抓中药机器人的市场前景和应用 6
二、抓中药机器人的设备外观、布局及操作理念 7
(一)抓中药机器人的设备外观 7
(二)抓中药机器人的布局 8
(三)抓中药机器人的操作理念 9
三、抓中药机器人的建模软件--ABB Robotstudio 9
(一)ABB Robotstudio的规划 9
(二)ABB Robotstudio的编程 10
(三)ABB Robotstudio的路径优化 10
(四)ABB Robotstudio的虚拟示教器与事件表 11
四、抓中药机器人的建模 12
(一)模型的导入与布局 12
(二)smart组件的建立 12
(三)路径的设置与同步 13
(四)机器人I/O的配置与工作站系统的链接 14
(五)程序的编写 15
五、抓中药机器人的运行验证与结果演示 17
六、整体运行过程中的问题 18
总结 19
参考文献 20
谢辞 21
引言
工业机器人是机器人的一种,它由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感器装置构成,是一种仿人操作自动控制,可重复编程,能在三难空间完成各种作业的机电一体化的自动化生产设备,特别适合于多品种、变批量柔性生产。它对稳定和提高产品质量、提高生产效率、改善劳动条件的快速更新换代起着十分重要作用。稳定与高效的生产完全可以应用在一些十分繁琐并且复杂的工作上,为解决药房抓中药时人力劳动费时费力、效率低等问题,抓中药机器人应运而生,为药剂师解放了双手,也为现在缺乏好的药剂师提供了可行的解决方案,而本课题所涉及的工业机器人、PLC、气缸、传感器等都是学校所学知识的应用,同时还用到了ABB Robotstudio、Solidworks等相关软件。
一、抓中药机器人
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换代起着十分重要作用。稳定与高效的生产完全可以应用在一些十分繁琐并且复杂的工作上,为解决药房抓中药时人力劳动费时费力、效率低等问题,抓中药机器人应运而生,为药剂师解放了双手,也为现在缺乏好的药剂师提供了可行的解决方案,而本课题所涉及的工业机器人、PLC、气缸、传感器等都是学校所学知识的应用,同时还用到了ABB Robotstudio、Solidworks等相关软件。
一、抓中药机器人的概述
(一)抓中药机器人的整体概述
在这个日新月异的世界,越来越多的行业用到了机器人,不怕苦不怕累,能够忍受单调的工作,不用休息的特点大大的加快了生产,但大多数的行业都是大型的工业制造,很少有机器人运用到民用方面的实例,但是ABB的新一代YuMi双臂机器人出现了,娇小的身材,灵敏的机械手臂正好适用与民用设备,本文将介绍一种工业机器人民用的计划--抓中药机器人。抓中药机器人能够做到与药剂师一样的事,即可以与药剂师协同工作,也可以单独工作,实现了人机互动,达到了解放生产力的作用,下面我会具体为大家介绍抓中药机器人。
(二)抓中药机器人的鲜明特点
抓中药机器人不同与别的机器人,选用ABB最新推出的YuMi双臂机器人作为抓中药机器人的主体,抛弃了以往只有单一机械手臂的机器人,在工作的时候可以达到双臂协作,更完美的完成抓药的任务,并且双臂的操作时间也要比使用单一机械手臂的操作时间要少很多。YuMi双臂机器人作为作为ABB公司最新推出的一款双臂机器人,最初设计理念就是可以安全的与人一块工作,相比其机器人它更加的“亲和”安全。抓中药机器人最大的特点是优越的学习能力,可以不断的学习新的配方,并且“过目不忘”,如图1-1所示。

图1-1 YuMi双臂机器人
(三)抓中药机器人的市场前景和应用
在党的领导下中国进入了一个飞速发展的时代,看病再也不是很忙大问题,并且更多的人选择相信中国自古以来的中药,这使得本来并不怎么繁忙的中药房变的异常火爆,然而中药这个中国自古以来的瑰宝却在慢慢的消沉,更多的人选择去学习来钱更快的西医,这也造成了现在要找一位好的中药药剂师是十分困难的,而现在在职的药剂师也大多到了要退休的年龄,中国中药有了青黄不接的态势,无法应付现在日益中药需求,如图1-2所示,所以抓中药机器人的市场前景一篇大好。
抓中药机器人的设计并不是为了和药剂师抢饭碗,设计初衷是为了更好的协助药剂师完成的工作,更像是一件工具,一件可以成为药剂师左膀右臂的工具。如果说可以形成一个组合,那么药剂师就是主控的大脑,药剂师输入需要抓的中药及重量,机器人会一丝不苟的去完成,并且不会因为长时间的工作而疲劳,更不会因为失误而抓错了药,延误了病人的病情。

图1-2 医院中药房前排队等候抓药的人
二、抓中药机器人的设备外观、布局及操作理念
(一)抓中药机器人的设备外观
抓中药机器人是以YuMi双臂机器人为主体,配合其辅助工件完成的,YuMi双臂机器人外观如图2-1所示。

图2-1 YuMi双臂机器人设备外观
(二)抓中药机器人的布局
抓中药机器人的主要功能就是为药剂师完成中药的抓取,所以在机器人的四周设置了立式药柜,并配备了捣药棒和抓药箱等辅助设备,如图2-2所示。

图2-2 抓中药机器人的布局
(三)抓中药机器人的操作理念
由图2-2可以看到,整个设计的布局是一个半封闭式的类似于中药房的样子,药剂师既可以进入和机器人一起工作,也可以在药房窗口的屏幕上进行各种操作来控制里面的机器人。
三、ABB Robotstudio的软件介绍
ABB Robotstudio是ABB公司自主研发的一款虚拟仿真软件,功能十分的强大。设计初衷是为了帮助提高生产率,降低购买与实施机器人解决方案的总成本,ABB开发了这么一个适用机器人寿命各个阶段的软件产品

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