六軸工業(yè)機器人設(shè)計與軌跡規(guī)劃方法研究.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TP242.2學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文六軸工業(yè)機器人設(shè)計與軌跡規(guī)劃方法研究碩士研究生:周科導(dǎo)師:楊小平副教授申請學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科:機械電子工程所在單位:深圳研究生院答辯日期:2013年12月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，工業(yè)機器人得到了越來越廣泛的應(yīng)用，其中以垂直關(guān)節(jié)型六自由度工業(yè)機器人為典型，大量應(yīng)用在汽車

2、制造業(yè)和電子裝配業(yè)這兩個自動化水平較高的產(chǎn)業(yè)。為了普及工業(yè)機器人的應(yīng)用，降低自動化系統(tǒng)的集成成本，需要對工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，運動分析方法以及軌跡規(guī)劃方法等進行研究，以實現(xiàn)其生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用規(guī)模化，從而提高工業(yè)自動化水平。本文以垂直關(guān)節(jié)型六軸工業(yè)機器人為研究對象，給出了一種典型的系統(tǒng)傳動方案，并建立了參數(shù)化基本模型和完成了主要部件的選型，最后建立了六軸工業(yè)機器人的具體結(jié)構(gòu)模型，為優(yōu)化工業(yè)機器人的設(shè)計提供了基礎(chǔ)。建立了一般的垂直關(guān)節(jié)型

3、六軸工業(yè)機器人的DH運動模型，并推導(dǎo)了一般結(jié)構(gòu)形式和坐標系下的運動學(xué)正、逆解方程，并分析了對于多組逆解的關(guān)節(jié)屬性選擇方法。同時以牛頓歐拉動力學(xué)方程為基礎(chǔ)，推導(dǎo)了工業(yè)機器人動力學(xué)正、逆解方程。在Matlab環(huán)境下，基于RoboticToolbox實現(xiàn)和完善了運動分析程序，并對一般工業(yè)機器人的運動學(xué)和動力學(xué)計算方法進行了仿真驗證。最后提出了運動學(xué)和動力學(xué)約束下的梯形速度軌跡的弧長參數(shù)化規(guī)劃方法。給出了勻加速軌跡規(guī)劃方法和優(yōu)化的變加速軌跡規(guī)劃