工業(yè)機器人運動學建模與仿真研究.pdf

1、隨著機器人技術的應用和發(fā)展，機器人技術逐漸應用到了工業(yè)的各個領域。根據(jù)項目需要，如何加快機器人開發(fā)進度，提高開發(fā)效率，改善機器人的各項性能，已成為極需解決的問題。一直以來，在機器人的設計開發(fā)及優(yōu)化設計中，機器人運動學建模與運動學仿真研究都是非常重要的工作。特別是針對復雜的空間機構，如何快速、準確地建立系統(tǒng)的運動學模型，并進行有關系統(tǒng)性能的各項仿真工作顯得越來越重要。
　　 本文利用Pro/E建立了操作機的三維模型，運用機構模塊劃

2、分方法對該操作機進行了模塊劃分，并進行了系統(tǒng)的自由度計算。然后，利用多剛體系統(tǒng)運動學建模理論建立了夾持器的運動學模型，得到了該夾持器系統(tǒng)的約束方程，并進行了速度與加速度分析。
　　 針對一種焊接機器人，采用齊次變換矩陣和D-H運動學分析方法，建立了機器人的運動學模型，求出了該機器人對應運動學方程的正、反解。利用MatLab編程和蒙特卡羅方法，分析了焊接機器人的工作空間，通過仿真可方便的判斷機器人工作空間中是否存在空洞或空腔，為得

3、到項目需要的機器人工作范圍提供參考。利用靈活性、靈活度和服務球的概念，分析了機器人工作空間中任一點的靈活度，求出了機器人的靈活工作空間。
　　 最后，利用SolidWorks的Animator插件和COSMOSMotion插件進行了機器人的動畫演示和運動仿真，得到了6個關節(jié)順序動作的動作過程動畫和6關節(jié)協(xié)調(diào)動作時的各個關節(jié)的關節(jié)角曲線、關節(jié)速度曲線和末端軌跡曲線，對指導后期的機器人軌跡規(guī)劃及機器人結構優(yōu)化設計等工作具有積極的意義