基于MRDS的工業(yè)機(jī)器人仿真研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人的軟件平臺(tái)主要是微軟機(jī)器人開(kāi)發(fā)平臺(tái)(MRDS)，基于MRDS的多線程庫(kù)可以輕松的處理多傳感器，多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軟件控制問(wèn)題，基于MRDS的實(shí)時(shí)物理引擎能輕松的進(jìn)行實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)。但由于MRDS是一個(gè)剛推出三年的機(jī)器人平臺(tái)，國(guó)內(nèi)外的研究還存在很多空白和未知的領(lǐng)域，大量的企業(yè)級(jí)應(yīng)用仍未公開(kāi)，從而限制了該平臺(tái)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
　　本課題研究的目的在于研究MRDS下工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的一般方法，為MRDS在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域

2、的應(yīng)用提供理論依據(jù)，為考察基于MRDS的控制器應(yīng)用提供參考依據(jù)。
　　本文仿真分析了ABB公司的IRB140型工業(yè)機(jī)器人，在對(duì)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和反向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，給出了笛卡爾空間下直線圓弧規(guī)劃的計(jì)算方法。本文采用D-H坐標(biāo)變換建立了IRB140的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，采用臂腕分離法進(jìn)行了機(jī)器人的反向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算。結(jié)合MATLAB機(jī)器人工具箱對(duì)MRDS中的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行了比較和判定，結(jié)果顯示采用多關(guān)節(jié)型建模難以獲得機(jī)器人純運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，而采

3、用復(fù)雜形狀法卻能獲得機(jī)器人的純運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并結(jié)合了工具箱中的遞推牛頓歐拉法進(jìn)行了反向動(dòng)力學(xué)的計(jì)算。軌跡規(guī)劃方面首先分析了ABB離線編程的主要指令，對(duì)應(yīng)用較多的直線及圓弧規(guī)劃設(shè)計(jì)了仿真，仿真結(jié)果顯示在切線一致的情況下加速度曲線較為平滑。
　　本文仿真過(guò)程及結(jié)果反映了微軟機(jī)器人仿真平臺(tái)的側(cè)重點(diǎn)和應(yīng)用特性，設(shè)計(jì)了直線圓弧軌跡的規(guī)劃算法，驗(yàn)證了MRDS做為工業(yè)機(jī)器人仿真平臺(tái)的可行性；基于微軟機(jī)器人和MATLAB機(jī)器人工具箱的聯(lián)合仿真對(duì)多線