基于MATLAB的5自由度機(jī)器人仿真研究.pdf

1、機(jī)器人技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的交叉和綜合體現(xiàn)，它是綜合了計(jì)算機(jī)、機(jī)構(gòu)學(xué)、控制論、仿生學(xué)等多學(xué)科的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，機(jī)器人的技術(shù)水平體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家的整體科學(xué)技術(shù)實(shí)力。機(jī)器人不僅被應(yīng)用在軍事、航天等尖端領(lǐng)域，還成為現(xiàn)代制造系統(tǒng)中一種不可或缺的裝備，被廣泛應(yīng)用在飛機(jī)、汽車、電子產(chǎn)品等行業(yè)的制造過(guò)程中，現(xiàn)在正逐步走向社會(huì)、家庭，服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入到人們的日常生活中。
　　(1)在機(jī)器人的研究和設(shè)計(jì)中，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的有關(guān)理論與應(yīng)用一

2、直是研究人員關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。本文以5自由度教學(xué)機(jī)器人為研究對(duì)象，首先采用D-H和齊次變換矩陣建立了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，推導(dǎo)出了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程正、逆解的表達(dá)式。利用MATLAB編程和蒙特卡洛法分析了機(jī)器人的工作空間，為規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的工作提供了參考。
　　(2)使用Pro/E軟件建立了機(jī)器人的三維模型，利用VRML(虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言Virtual Reality Modeling Language)對(duì)機(jī)器人的三維模型進(jìn)行了編輯和定義，生

3、成了機(jī)器人在虛擬現(xiàn)實(shí)中的仿真模型，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行仿真，能夠直觀、形象的觀察機(jī)器人工作狀況。
　　(3)基于MATLAB中的Robotics Toolbox，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃的仿真，得到的運(yùn)動(dòng)曲線可以為機(jī)器人的工作規(guī)劃提供參考。通過(guò)MATLAB/Simulink的虛擬現(xiàn)實(shí)工具箱實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)仿真的可視化，對(duì)固定軌跡時(shí)，在關(guān)節(jié)空間采用五次多項(xiàng)式插值，對(duì)機(jī)器人搬運(yùn)工作進(jìn)行了仿真，分析各個(gè)關(guān)節(jié)的角速度和角加速度，能夠