硅片搬运机器人运动学分析及仿真  

Kinematic Analysis and Simulation of Silicon Wafer Handling Robot

作　　者：张肄冕 徐方[1,2,4] 杜振军[1,2,4] 刘明敏 ZHANG Yimian;XU Fang;DU Zhenjun;LIU Mingmin(State Key Laboratory of Robotics,Shenyang Institute of Automation,Chinese Academy of Sciences,Liaoning Shenyang 110016,China;Institutes for Robotics and Intelligent Manufacturing,Chinese Academy of Sciences,Liaoning Shenyang 110169,China;University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China;Shenyang SIASUN Robot&Automation Co.,LTD.,Liaoning Shenyang 110168,China)

机构地区：[1]中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016 [2]中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳110169 [3]中国科学院大学,北京100049 [4]沈阳新松机器人自动化股份有限公司,辽宁沈阳110168

出　　处：《机械设计与制造》2025年第1期307-312,共6页Machinery Design & Manufacture

基　　金：辽宁省科学技术计划项目(2019JH1/10100005);山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY010128)。

摘　　要：硅片搬运机器人被广泛应用于集成电路装备制造业,具有高洁净度、高稳定性、高精度的特点。为进一步提高控制硅片搬运机器人运行不同轨迹时的准确度与稳定性,针对已设计的R-θ型硅片搬运机器人,分析了其基本的传动结构,建立了基于CoppeliaSim与Matlab的实验仿真平台,同时采用传统D-H参数法建立了硅片搬运机器人的正、逆运动学模型,提出了基于逆向运动学的位置控制算法,成功实现机器人的运动控制,验证了求解模型的准确度。仿真实验的结果证明,该算法能够有效控制机器人的运动,具有实用性。Silicon wafer handling robot is widely used in integrated circuit equipment manufacturing industry,with high cleanli⁃ness,high stability,high precision characteristics.Based on the existing R-θsilicon wafer handling robot,the basic transmis⁃sion structure is analyzed and an experimental simulation platform based on CoppeliaSim and Matlab is established.Using the D-H parameter method,the positive and reverse kinesiology model of the silicon wafer handling robot is established,the position control algorithm based on reverse kinesiology is proposed,the motion control of the robot is successfully realized,and the accura⁃cy of the solution model is verified.The results of simulation experiments show that the algorithm can effectively control the robot′s motion and be practical.

关 键 词：硅片搬运机器人 传动结构 D-H CoppeliaSim 仿真 

分 类 号：TH16[机械工程—机械制造及自动化] TP241[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]