1.主要研究内容
1.1机械臂模型
机械臂的工作由控制器指挥，每个位置关节的参数提前记录。当机械臂执行工作任务时，控制噪声给出记录的位置数据，使机械臂按预定位置顺序移动。机械臂的平动或旋转由关节电机控制，不涉及控制力或控制扭矩的大小。这是一种传统的机械臂控制方法，我们也称之为运动控制。在这里建立机械臂运动模型的目的是为动力学建模提供手臂之间的几何关系和运动关系。
1.2机器人运动学
建立运动部件与终端执行器空间的位置和姿势之间的关系，为运动控制提供分析的手段和方法。机器人运动包括两个问题：
(1)运动学正问题
给出机器人手臂、手腕等部件的几何参数和连接各部件运动的关节变量，请求机器人终端执行器参考坐标系的位置。
(2)运动学逆问题
与参考坐标系的位置和姿态相比，已知机器人各部件的几何参数和机器人终端执行器可以解决是否有关节变量来实现这个位置。
1.3求解和控制机械臂
对于获得的关节角变量的表达式，使用MATLAB语言编写相应的程序，并在已知终端到达的位置时可以找到具体的值。通常，六个自由度有八组反解，只有一组解，考虑到机械结构的限制、关节的奇异点和最短的路径。然后将这组解的表达式编入程序中。在给出要到达的位置后，程序计算每个关节角。得到关节角后，可以控制机械臂的运动。
2项目拟解决的技术难点、创新点和现有研究基础
2.1拟解决的技术难点
工业机器人运动控制技术:运动控制作为工业机器人不可或缺的一部分，对工业机器人的行为有很强的制约作用。工业机器人运动控制技术的实现主要包括硬件和软件。一方面，硬件结构的运动系统主要包括PC总线系统和VME总线系统。另一方面，软件模式实现的运动控制主要是基于硬件结构，在此基础上，通过软件控制技术实现相应的软件控制。在运动控制过程中，运动控制的逻辑运算主要通过软件内核完成，信息和数据的加载需要硬件的帮助。工业机器人的运动控制通过软硬件结构共同作用，保证了工业机器人运动的稳定性和快速响应。
智能自动挂码实现远程验证校准：校准功能主要是通过重量校正煤机测量误差；通过现场机器人配合，实现验证自动化，通过验证生成煤机煤量计算参数，定期验证重量，确保煤量的准确测量。
2.2创新点
2.2.定制设计机械臂运动结构
与常用的STOCK给煤机相比，华电给煤机在空间上空间小，人孔大，靠近煤口；根据现场实际情况，在狭窄的内部空间中创新设计锥形旋转机构:定制设计机械臂运动结构，定制设计机械臂，实现标定砝码的挂卸。
2.2.2定制专用驱动设备
高精度减速器是工业机器人的核心组成部分，其中高精度减速器技术的主要目的是帮助工业机器人实现减速。工业机器人的动力源主要是伺服电机，可以自行调速，但为了实现工艺的高精度，需要高精度减速器的帮助。电机和高精度伺服驱动技术在工业机器人的控制中起着极其重要的作用。该技术可以加强对控制系统的管理，主要在瞬时力和功率输出两个方面。
2.2.3设计物理机器人精确控制系统
工业机器人的核心是它的控制系统。在人工智能时代，工业机器人的特点也存在。机器人的运动控制通过软硬件结构共同作用，保证了工业机器人运动的稳定性和快速响应。机器人运动控制技术:运动控制作为机器人不可或缺的一部分，对工业机器人的行为有很强的制约作用；在硬件结构的基础上，通过软件控制技术实现相应的软件控制；在运动控制过程中，运动控制的逻辑运算主要通过软件内核完成，信息和数据的加载需要硬件的帮助；在狭窄的内部空间内实现自动挂卸码，需要定制设计物理机器人的精确控制系统。
2.2.4智能自动挂码，实现远程校验
根据狭窄的场景，定制机械臂、定制驱动电机和核心控制系统共同组成物理机器人，用于标准重量的增加或卸载。通过现场物理机器人的配合，实现验证的自动化。通过验证生成煤机煤量计算参数，可定期验证重量，确保煤量的准确测量。
2.2.5给煤量闭环控制
改变煤量采集和数据处理方法，实现DCS测量、计算和控制；DCS系统进行煤量计算和校准，通过自动代码远程校准生成煤量计算参数，计算准确的实时煤量；煤量计算准确后，煤机电机转速和煤量实现DCS闭环控制。
3项目效益及应用转化前景预测
3.1经济效益
（1）减少故障点，大大降低故障率，避免因设备故障停机而影响机组输出的事件。
（2）节约生产经营成本：人工成本、备件备件成本等：
节约人工成本：原系统每年需要检查24次，每次需要3人，平均每次检查4小时左右，总人工288小时；本项目创新后，系统只需运行人员或验证人员在图中点击几次，即每次只需1人，约1小时，总人工时间不超过24小时，节省90%的人力；按100元/工时计算，年可节省2.64万元；两台给煤机每年可节省5.28万元人工成本；
节约备件成本：原系统每年需更换电源板、主板、反馈板等；每年可节约备件2万元；
节约隐形成本:创新研发可以提高设备运行的可靠性和安全性。原系统运行多年来，电厂经常因电压波动、煤堵塞、速度测量故障、皮带撕裂等原因停机；此外，机械和控制引起的测量不准确或反馈波动更频繁。虽然这些无形的损失是无法计量的，但也不容忽视。
3.2社会效益
（1）本项目属于节能降耗项目，对节能、提高经济效益、保障设备安全生产具有重要意义。
国家对节能减排的要求也越来越高。超大型机组对电厂的经济高效运行提出了更高的要求，电子称重给煤机的应用将显著提高电厂锅炉的燃煤效率，大大提高能源的利用效率。通过实施科技创新方案，可以解决给煤机煤量不准确的困难，特别是每个生产日600MW甚至1000MW以上的超大型机组的煤耗巨大，这些大型机组的经济效益将更加显著。
通过实施科技创新方案，采用DCS控制给煤系统，不仅简单方便，而且提高了可靠性。维护成本为原来的5%，维护简单，测量可靠实用。可为国内所有称重机的创新提供技术参考。
（2）本项目的应用和推广在促进工业机器人智能化方面发挥着极其重要的作用；人工智能时代的工业机器人也将朝着这个方向不断完善其综合配置技术。
3.3应用转换前景
总之，工业机器人是多传感器集成配置技术集成的产物，在提高工业生产效率方面发挥着重要作用，特别是在人工智能时代，工业机器人将具有更难以想象的发展潜力。对于国家和企业来说，促进人工智能时代工业机器人的发展将大大提高社会效益。因此，国家和企业都将利用人工智能技术大力投资于工业机器人技术的研发，促进社会更快更好的发展。
