基于MH50六軸機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、機(jī)器人作為二十世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。機(jī)器人的應(yīng)用不僅大大降低了人工成本，提高了生產(chǎn)效率，而且對(duì)于一些復(fù)雜危險(xiǎn)的作業(yè)環(huán)境，機(jī)器人也同樣能夠勝任，從而保障了工作人員的人身安全。機(jī)器人學(xué)是研究與制造機(jī)器人的基礎(chǔ)，所涉及的學(xué)科非常廣泛，包括數(shù)學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、控制理論、人工智能等。雖然目前機(jī)器人學(xué)被逐步完善，但其還有許多富有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域有待人們?nèi)パ芯俊?br>　　 本文以日本安川公司生產(chǎn)的mo

2、toman系列機(jī)器人中MH-50型六自由度機(jī)器人為研究對(duì)象。采用Denavit-Hartenberg坐標(biāo)變換法建立機(jī)器人D-H坐標(biāo)系，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析研究，推導(dǎo)出正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程及求解逆運(yùn)動(dòng)學(xué)封閉解。
　　 在matlab中應(yīng)用robotics toolbox，結(jié)合機(jī)器人D-H參數(shù)變量，搭建三維模型，并對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。然后以正運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)果為理論基礎(chǔ)，運(yùn)用蒙特卡羅方法，設(shè)計(jì)matlab仿真程序。利用Rand函數(shù)生成

3、的均勻隨機(jī)值，以打點(diǎn)方式描繪出機(jī)器人末端執(zhí)行器的三維工作空間，檢驗(yàn)其是否存在空洞或空腔。
　　 對(duì)機(jī)器人路徑進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算，分別采用空間直線插補(bǔ)法和圓弧插補(bǔ)法計(jì)算插補(bǔ)點(diǎn)坐標(biāo)值，規(guī)劃?rùn)C(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑。然后對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)空間進(jìn)行軌跡規(guī)劃，分別采用三次多項(xiàng)式插值法和五次多項(xiàng)式插值法。對(duì)過中間路徑點(diǎn)的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃后，在matlab中仿真出六個(gè)關(guān)節(jié)的位移、速度和加速度曲線，比較仿真結(jié)果選取最優(yōu)規(guī)劃方法。以達(dá)到機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中不產(chǎn)生加速度