基于VRML的冗余度機(jī)器人三維可視化仿真.pdf

1、機(jī)器人仿真技術(shù)是研究機(jī)器人系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)的有效手段和得力工具.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality)的發(fā)展,為人機(jī)交互界面的建立開創(chuàng)了新的領(lǐng)域,為機(jī)器人研究提供了新的工具.運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言VRML(Virtual Reality Modeling Language),結(jié)合Java語言建立遙操作仿真系統(tǒng)又是機(jī)器人仿真的研究熱點(diǎn).該文運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言VRML建立冗余七自由度機(jī)器人RIR(Redundant Industry

2、Robot)的可視化仿真模型,仿真模型嵌入到由Java Applet建立的用戶操作界面中.在機(jī)器人幾何建模過程中,體現(xiàn)七個(gè)關(guān)節(jié)的嵌套關(guān)系,實(shí)現(xiàn)當(dāng)某一個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)以后的所有關(guān)節(jié)一起運(yùn)動(dòng),并且運(yùn)用Java多線程機(jī)制實(shí)現(xiàn)七個(gè)關(guān)節(jié)同時(shí)運(yùn)動(dòng).為了使操作者通過界面控制VRML虛擬環(huán)境中的仿真機(jī)器人,需要建立兩者間的接口EAI,通過Browser類的實(shí)例訪問機(jī)器人模型中由DEF定義的節(jié)點(diǎn),通過eventIn、eventOut事件設(shè)置和取得各個(gè)關(guān)節(jié)

3、角的角度.運(yùn)用修正的Denavit-Hartenberg方法導(dǎo)出RIR機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,并進(jìn)行正向運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真研究,觀察者可以從各個(gè)方向觀察機(jī)器人位姿變化的全過程,動(dòng)畫效果好,運(yùn)動(dòng)平滑逼真.接下來進(jìn)行軌跡規(guī)劃的研究,第一步是先進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解算,得到各個(gè)關(guān)節(jié)角度,然后采用避關(guān)節(jié)角限制指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化得到最優(yōu)的一組解,再利用三次多項(xiàng)式插值方法得到關(guān)節(jié)軌跡,進(jìn)行關(guān)節(jié)空間的PTP軌跡規(guī)劃.通過仿真得到關(guān)節(jié)軌跡曲線和速度曲線,由曲線的連續(xù)性可知運(yùn)動(dòng)平