Delta機器人運動學(xué)建模及仿真.pdf

1、并聯(lián)機器人是_類全新的機器人，它具有剛度大、承載能力強、精度高、自重負荷比小、動力性能好等一系列優(yōu)點，與目前廣泛應(yīng)用的串聯(lián)機器人在應(yīng)用上構(gòu)成互補關(guān)系，因而擴大了機器人的應(yīng)用領(lǐng)域。Delta并聯(lián)機器人是最典型的空間三自由度移動的并聯(lián)機構(gòu)，Delta機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，驅(qū)動部分均布于固定平臺，這些特點使它具有良好的運動學(xué)和動力學(xué)特性，實驗條件下末端控制加速度可高達如50g(重力加速度)。大量的實踐證明，Delta機構(gòu)是迄今為止設(shè)計最成功

2、的并聯(lián)機構(gòu)之一。目前，Delta并聯(lián)機器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于化妝品、食品和藥品的包裝和電子產(chǎn)品的裝配。 機器人的運動學(xué)是機器人動力學(xué)、機器人控制和規(guī)劃的基礎(chǔ)，在機器人研究中占有重要的地位。運動學(xué)研究內(nèi)容包括正向運動學(xué)和反向運動學(xué)，對于并聯(lián)機器人，其反向運動學(xué)相對簡單而正向運動學(xué)復(fù)雜。本文對三自由度Delta機器人運動學(xué)進行了研究。通過對Delta機器人結(jié)構(gòu)的分析，建立了運動學(xué)模型，確定了各個構(gòu)件的空間位姿?；趧悠脚_與靜平臺之間的矢

3、量關(guān)系以及機構(gòu)的約束方程，建立了該機構(gòu)的運動學(xué)方程，推導(dǎo)出位置反解公式，同時給出了位置正解的數(shù)值解法。在位置反解方程的基礎(chǔ)上，分析了Delta機器人的工作空間，推導(dǎo)出該機構(gòu)的雅可比矩陣，并對速度和加速度進行了求解。 最后，在運動學(xué)反解模型的基礎(chǔ)上，利用VC++和OpenGL開發(fā)了基于Windows平臺的三自由度Delta機器人運動學(xué)可視化仿真軟件系統(tǒng)。在VC++環(huán)境下，調(diào)用OpenGL函數(shù)庫中的圖形函數(shù)，建立機器人的三維實體模型