工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、近20年來，機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅猛。機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、汽車工業(yè)、機(jī)械制造、冶金、港口作業(yè)、鐵路裝卸、造船、航天以及軍事等各個(gè)領(lǐng)域。機(jī)器人是多自由度、多關(guān)節(jié)的空間機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)問題十分復(fù)雜。將機(jī)器人作為仿真對(duì)象，運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)、CAD技術(shù)和機(jī)器人理論在計(jì)算機(jī)中生成幾何圖形，并進(jìn)行動(dòng)畫顯示，這就是機(jī)器人仿真。機(jī)器人仿真作為機(jī)器人設(shè)計(jì)與研究安全可靠、靈活方便的工具在機(jī)器人研制、設(shè)計(jì)、開發(fā)與應(yīng)用中發(fā)揮著越來越重要的作用。

2、 仿真系統(tǒng)在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，建立六關(guān)節(jié)機(jī)器人ET-18HERO的數(shù)學(xué)模型，采用AutoCAD作為仿真系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)，并以其內(nèi)嵌工具VBA作為開發(fā)工具。VBA具有使應(yīng)用程序運(yùn)行更快，圖形存儲(chǔ)更方便，以及能夠直接訪問和控制AutoCAD等優(yōu)點(diǎn)。為準(zhǔn)確、快捷地進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型的矩陣運(yùn)算，系統(tǒng)引入數(shù)學(xué)軟件Matlab，利用ActiveXAutomation接口技術(shù)構(gòu)造了將二種不同語言環(huán)境融為一體的軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了VBA與M

3、atlab的混合編程。把Matlab作為后臺(tái)矩陣計(jì)算引擎，不僅解決了矩陣編程帶來的復(fù)雜問題，而且為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真提供了一種既先進(jìn)、新穎又簡單實(shí)用的方法和途徑。 仿真系統(tǒng)采用實(shí)體建模技術(shù)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行幾何造型，可將機(jī)器人的大體輪廓以三維形式顯示出來，能夠在交互方式下不斷調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化造型，以達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)，同時(shí)還可驗(yàn)證模型中齊次變換矩陣及其算法的正確性。系統(tǒng)能在微機(jī)上顯示機(jī)器人三維動(dòng)畫仿真圖形，及其在關(guān)節(jié)空間和笛卡