基于MRDS的工業(yè)機器人仿真研究.pdf

1、移動機器人的軟件平臺主要是微軟機器人開發(fā)平臺(MRDS)，基于MRDS的多線程庫可以輕松的處理多傳感器，多執(zhí)行機構(gòu)的軟件控制問題，基于MRDS的實時物理引擎能輕松的進行實時碰撞檢測。但由于MRDS是一個剛推出三年的機器人平臺，國內(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)級應(yīng)用仍未公開，從而限制了該平臺在工業(yè)機器人領(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)機器人運動學(xué)分析的一般方法，為MRDS在工業(yè)機器人領(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)機器人，在對工業(yè)機器人運動學(xué)和反向運動學(xué)分析的基礎(chǔ)上，給出了笛卡爾空間下直線圓弧規(guī)劃的計算方法。本文采用D-H坐標變換建立了IRB140的運動學(xué)模型，采用臂腕分離法進行了機器人的反向運動學(xué)計算。結(jié)合MATLAB機器人工具箱對MRDS中的運動學(xué)模型進行了比較和判定，結(jié)果顯示采用多關(guān)節(jié)型建模難以獲得機器人純運動學(xué)模型，而采

3、用復(fù)雜形狀法卻能獲得機器人的純運動學(xué)模型，并結(jié)合了工具箱中的遞推牛頓歐拉法進行了反向動力學(xué)的計算。軌跡規(guī)劃方面首先分析了ABB離線編程的主要指令，對應(yīng)用較多的直線及圓弧規(guī)劃設(shè)計了仿真，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。
　　本文仿真過程及結(jié)果反映了微軟機器人仿真平臺的側(cè)重點和應(yīng)用特性，設(shè)計了直線圓弧軌跡的規(guī)劃算法，驗證了MRDS做為工業(yè)機器人仿真平臺的可行性；基于微軟機器人和MATLAB機器人工具箱的聯(lián)合仿真對多線