工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與仿真研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)逐漸應(yīng)用到了工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)項(xiàng)目需要，如何加快機(jī)器人開(kāi)發(fā)進(jìn)度，提高開(kāi)發(fā)效率，改善機(jī)器人的各項(xiàng)性能，已成為極需解決的問(wèn)題。一直以來(lái)，在機(jī)器人的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及優(yōu)化設(shè)計(jì)中，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真研究都是非常重要的工作。特別是針對(duì)復(fù)雜的空間機(jī)構(gòu)，如何快速、準(zhǔn)確地建立系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并進(jìn)行有關(guān)系統(tǒng)性能的各項(xiàng)仿真工作顯得越來(lái)越重要。
　　 本文利用Pro/E建立了操作機(jī)的三維模型，運(yùn)用機(jī)構(gòu)模塊劃

2、分方法對(duì)該操作機(jī)進(jìn)行了模塊劃分，并進(jìn)行了系統(tǒng)的自由度計(jì)算。然后，利用多剛體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模理論建立了夾持器的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，得到了該夾持器系統(tǒng)的約束方程，并進(jìn)行了速度與加速度分析。
　　 針對(duì)一種焊接機(jī)器人，采用齊次變換矩陣和D-H運(yùn)動(dòng)學(xué)分析方法，建立了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，求出了該機(jī)器人對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正、反解。利用MatLab編程和蒙特卡羅方法，分析了焊接機(jī)器人的工作空間，通過(guò)仿真可方便的判斷機(jī)器人工作空間中是否存在空洞或空腔，為得

3、到項(xiàng)目需要的機(jī)器人工作范圍提供參考。利用靈活性、靈活度和服務(wù)球的概念，分析了機(jī)器人工作空間中任一點(diǎn)的靈活度，求出了機(jī)器人的靈活工作空間。
　　 最后，利用SolidWorks的Animator插件和COSMOSMotion插件進(jìn)行了機(jī)器人的動(dòng)畫(huà)演示和運(yùn)動(dòng)仿真，得到了6個(gè)關(guān)節(jié)順序動(dòng)作的動(dòng)作過(guò)程動(dòng)畫(huà)和6關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)動(dòng)作時(shí)的各個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角曲線、關(guān)節(jié)速度曲線和末端軌跡曲線，對(duì)指導(dǎo)后期的機(jī)器人軌跡規(guī)劃及機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等工作具有積極的意義