助餐機(jī)器人軌跡控制與仿真研究.pdf

1、助餐機(jī)器人屬于服務(wù)機(jī)器人范疇，它通過模擬正常人進(jìn)食時餐勺的取餐、送餐和喂餐動作，幫助手殘患者進(jìn)餐。世界上肢體殘疾人眾多，而這些肢體殘疾患者中上肢殘疾患者又占有很大比例。因而設(shè)計一款實用的助餐機(jī)器人來幫助手殘患者進(jìn)食十分重要。 本文在分析了現(xiàn)有助餐機(jī)器人的優(yōu)缺點后，把助餐機(jī)器人的機(jī)械本體設(shè)計成旋轉(zhuǎn)餐桌、三自由度助餐機(jī)械手和張合餐勺的結(jié)構(gòu)?；谡嫒擞貌偷那闆r，用Simulink和SimMechanics仿真工具對助餐機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動

2、空間分析，設(shè)計了機(jī)器人各部分的合理尺寸。用D-H方法建立了坐標(biāo)變換矩陣，推算出了助餐機(jī)器人運(yùn)動學(xué)方程的正、逆解：并運(yùn)用MATLAB/Simulink以及SimMechanics對助餐機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)仿真研究，驗證了運(yùn)動學(xué)分析的正確性。在基于真人就餐餐勺實際位姿變化的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了機(jī)器人的助餐全過程軌跡規(guī)劃。軌跡規(guī)劃在關(guān)節(jié)空間中進(jìn)行，餐勺取餐和喂餐時為CP運(yùn)動方式，采用三次樣條插值法對機(jī)器人進(jìn)行軌跡規(guī)劃；餐勺復(fù)位段、從復(fù)位點運(yùn)動到準(zhǔn)備取