機器人搬運袋裝物料的運動軌跡分析.pdf

1、由于機器人優(yōu)越的作業(yè)性能,在社會生產(chǎn)活動中被廣泛應(yīng)用,并帶來了巨大的經(jīng)濟效益.本文對機器人基礎(chǔ)技術(shù)進行了較深入的研究,主要包括基礎(chǔ)設(shè)計、運動學(xué)分析、軌跡規(guī)劃等幾個部分. 文中介紹了國內(nèi)外工業(yè)機器人、搬運機器人發(fā)展狀況,并針對目前袋裝物料的搬運狀況作了大量論述.從中可以認識到我國機器人的發(fā)展與應(yīng)用與發(fā)達國家有著較大差距.尤其在機器人搬運袋裝物料方面,我國的基礎(chǔ)研究仍相當有限.從而本文的研究內(nèi)容對于該領(lǐng)域的研究有著積極的意義.

2、 對機器人的關(guān)節(jié)形式、工作空間以及末端操作器結(jié)構(gòu)進行了必要的討論.在確保完成預(yù)期搬運動作的情況下,分析了完成袋裝物料搬運機器人的自由度形式;以水泥袋裝運汽車作為工作場景,對機器人大、小臂的長度進行了優(yōu)化設(shè)計;將50kg的袋裝水泥作為抓取對象,設(shè)計了一套末端夾持器,該夾持器具有結(jié)構(gòu)新穎,方法獨特,抓取可靠等特點. 機器人運動學(xué)是機器人動力學(xué)、機器人控制和規(guī)劃的基礎(chǔ),因此,尋求簡單而有效的方法進行機器人的運動學(xué)分析具有重要的意義.

3、本文不拘泥于目前慣用的D-H矩陣表示法,針對搬運機器人的結(jié)構(gòu)與運動特點進行運動學(xué)分析.在分析過程中,將機器人的位姿分解,并分別用關(guān)節(jié)角度來表示,以關(guān)節(jié)角度為中間量求解運動學(xué)方程,避免了大量矩陣求逆的運動學(xué)計算,求解過程簡單方便,大大提高了計算速度,對于機器人實時在線控制,具有較大的實用價值. 軌跡規(guī)劃對于機器人的控制有著重要意義.根據(jù)機器人的各關(guān)節(jié)運動特點,將其分別在關(guān)節(jié)空間以及笛卡爾空間進行軌跡規(guī)劃.選擇高次插值函數(shù)描述軌跡,