機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)與路徑規(guī)劃研究.pdf

1、機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)及路徑規(guī)劃是機(jī)器人學(xué)中的重要研究?jī)?nèi)容。本文以四自由度機(jī)械臂為研究對(duì)象，運(yùn)用坐標(biāo)變換等相關(guān)知識(shí)，建立了機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；然后利用solidworks建立了四自由度RBT-4T/S02S機(jī)械臂模型并且成功導(dǎo)入到ADAMS中，最后由ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真完成了機(jī)械臂的避障路徑規(guī)劃研究。
　　（1）利用D-H方法完成機(jī)械臂各連桿坐標(biāo)系的建立，并且以此為基礎(chǔ)得到了各連桿之間的變換矩陣和該機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。
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2、2）以機(jī)械臂兩連桿在二維平面內(nèi)可能與障礙物發(fā)生碰撞的邊界條件入手，完成由邊界條件到數(shù)學(xué)函數(shù)的描述，從而建立C-空間障礙；在二維平面基礎(chǔ)上，對(duì)三維空間障礙物進(jìn)行分析研究，利用H-平面與V-平面兩次投影，得到其三維C-空間障礙；在A*算法的基礎(chǔ)上，對(duì)其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定改進(jìn)，然后利用改進(jìn)的A*算法對(duì)機(jī)械臂工作空間下三維C-空間障礙進(jìn)行無障礙路徑搜索，實(shí)現(xiàn)了從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的無碰撞自由路徑規(guī)劃。
　?。?）利用ADAMS與MATLAB軟件

3、進(jìn)行聯(lián)合仿真來模擬機(jī)械臂的避障過程。首先把利用solidworks建立的RBT-4T/S02S型四自由度機(jī)械臂模型導(dǎo)入到ADAMS軟件中；把由A*算法進(jìn)行自由路徑搜索得到的各關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)作為ADAMS的輸入函數(shù)，并且定義了狀態(tài)變量、輸入輸出變量等；然后在MATLAB中建立控制系統(tǒng)，利用ADAMS和MATLAB進(jìn)行聯(lián)合仿真。仿真表明，利用該路徑規(guī)劃得到的關(guān)節(jié)角度變化值去控制機(jī)械臂，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械臂預(yù)期路徑規(guī)劃的目標(biāo)。
　?。?）在理論分析和