1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的及意义

能源是人类生产、生活的基础，是人类社会赖以生产发展的重要物质，对国家经济的发展、社会的进步和人民生活水平的提高有着重要作用。中国既是能源生产大国又是能源消耗大国。然而近年来，由于工业技术和工业设备的局限性，我国能源发展呈现出利用率低、消耗量大、能源生产速度低于能源消耗速度的特点，由此造成的能源紧缺也严重制约着我国经济的发展。因此，实现制造装备的节能降耗，便成为了人们亟待解决的问题。

工业机器人是集机械、电子控制、计算机、传感器和人工智能等多学科技术于一体的现代制造业自动化装备。工业机器人能够代替人类完成复杂难以完成的工作，其具有工作效率高，稳定可靠、重复精度好、灵活性好等特点。随着对机器人领域研究的深入，计算机科学技术、传感器技术以及人工智能技术等多个领域技术的发展，工业机器人的智能化程度逐渐提高，也进一步提高了工业生产产品的合格率，降低了生产成本，给工业生产带来了极大的便利。但是工业机器人在工作过程中功率配置高，需要消耗大量电能，所以能够在不降低工业机器人的工作效率的条件下降低其工作能耗就变得尤为重要。通过对工业机器人建立能耗模型，分析其能耗数学模型，研究出优化工业机器人能耗的动态方法，从而能有针对的降低能耗，对机器人在工业中的发展具有重大意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 设计目标

本设计主要是研究工业机器人装备运行控制的动态优化方法，通过对工业机器人运行控制参数的优化，来达到降低能耗的目的。本设计所研究的工业机器人是abb工业机器人，使用的仿真软件是robot studio.对工业机器人能耗降低的优化方法可以从多个角度出发，其中一个是角度是能耗最优的轨迹规划，另一个是在轨迹路线确定的条件下，对运行速度、加速度进行优化。

所以本设计以降低工业机器人能耗为目的，研究工业机器人在运行过程中的最优轨迹规划问题。本设计从工业机器人的原理出发，对机器人本体进行研究，建立了机器人的动力学和运动学模型，结合机器人的轨迹函数和以能耗最优的目标函数，建立基于能耗最低的轨迹优化模型，然后通过优化算法来求解出结果。

3. 研究计划与安排

(1) 第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，学习毕业设计研究内容所需理论的基础。确定毕业设计方案，完成开题报告；

(2) 第4－5周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译；

(3) 第6－9周：熟悉abb工业机器人的操作方法；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] chemnitz m, schreck g, krüger j. analyzing energyconsumption of industrial robots[c].emerging technologies amp; factoryautomation (etfa), 2011 ieee 16th conference on. ieee, 2011: 1-4.

[2] brossog,m., kohl, j., merhof, j., spreng, s., franke, j.. energy consumption anddynamic behavior analysis of a six-axis industrial robot in an assemblysystem[j]. procedia cirp, 2014, 23: 131-136.

[3] ystgaard,p., gjerstad, t. b., lien, t. k., amp; nyen, p. a. mapping energy consumptionfor industrial robots[m]. leveraging technology for a sustainable world.2012:251-256.