基于UG和ADAMS的五自由度機(jī)器人手臂的空間軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、沈工機(jī)器人研究所與北方裝備有限公司共同研發(fā)特種防爆機(jī)器人手臂Ⅰ型，設(shè)計(jì)目的是能夠完成在危險(xiǎn)環(huán)境下抓取易爆物體放到目標(biāo)位置的任務(wù)。隨著機(jī)器人技術(shù)研究的深入，機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃則顯得十分重要，本文針對(duì)五自由度特種防爆機(jī)器人手臂進(jìn)行軌跡優(yōu)化研究，具體的解決方法及結(jié)果如下：
　　一、針對(duì)五自由度特種防爆機(jī)器人手臂設(shè)計(jì)效率較低的問(wèn)題，利用 UG軟件對(duì)五自由度特種防爆機(jī)器人手臂進(jìn)行結(jié)構(gòu)仿真，完成特種防爆機(jī)器人手臂的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)化模型庫(kù)；并在

2、裝配模塊中建立裝配仿真，對(duì)機(jī)器人手臂的各零件的運(yùn)動(dòng)空間情況和干涉情況分析，加快的機(jī)器人手臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程、降低了成本。
　　二、針對(duì)五自由度特種防爆機(jī)器人手臂各關(guān)節(jié)無(wú)法實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)問(wèn)題，利用 D-H方法建立五自由度特種防爆機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)空間坐標(biāo)系，建立特種防爆機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求出正解、反解；利用正、反解以實(shí)現(xiàn)各關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)目的。
　　三、針對(duì)五自由度特種防爆機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生較大振動(dòng)問(wèn)題，利用拉格朗日動(dòng)力學(xué)方法建立特種防爆機(jī)

3、器人手臂動(dòng)力學(xué)方程，并在Matlab/Simulink環(huán)境下結(jié)合 S-函數(shù)對(duì)特種防爆機(jī)器人手臂進(jìn)行了簡(jiǎn)單的動(dòng)力學(xué)分析。特種防爆機(jī)器人手臂的角加速度變化曲線中可以得到機(jī)器人手臂的起始和目標(biāo)時(shí)刻角加速度值都不為零，得出特種防爆機(jī)器人手臂在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)、沖擊。
　　四、針對(duì)五自由度特種防爆機(jī)器人手臂進(jìn)行軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)，在關(guān)節(jié)空間坐標(biāo)系下基于五次多項(xiàng)式插值法對(duì)五自由度特種防爆機(jī)器人手臂進(jìn)行軌跡規(guī)劃，五次多項(xiàng)式不僅可以保證機(jī)器人手臂在起