5自由度移動(dòng)機(jī)器人的建模與仿真.pdf

1、機(jī)器人在21世紀(jì)生產(chǎn)、生活中的作用日益重大。移動(dòng)機(jī)械手是由移動(dòng)平臺(tái)和固定在其上的多自由度機(jī)械手構(gòu)成的。其工作空間和活動(dòng)范圍可以說是不受約束的。但是，由于具有強(qiáng)耦合性、高冗余度和非完整性的存在，使得移動(dòng)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中的控制變的非常困難。本文在參考前人研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)5自由度移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面做了比較系統(tǒng)的、全面的分析。這在工業(yè)實(shí)用領(lǐng)域中有很多實(shí)際意義。 本文所做工作主要有以下幾點(diǎn)： 第一，首先介紹機(jī)械手

2、臂的相關(guān)數(shù)學(xué)概念，然后根據(jù)給定的DH參數(shù)表建立5自由度機(jī)械手的模型，并研究了各關(guān)節(jié)速度。在此基礎(chǔ)上，建立手臂運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，同時(shí)也建立了平臺(tái)的數(shù)學(xué)模型。 第二，分析了移動(dòng)機(jī)械手的連續(xù)路徑規(guī)劃問題。機(jī)器人路徑規(guī)劃具有復(fù)雜性、多約束等復(fù)雜系統(tǒng)的特點(diǎn)，在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上，利用微分幾何學(xué)，將運(yùn)動(dòng)的插值法擴(kuò)展到笛卡爾空間，產(chǎn)生其與關(guān)節(jié)空間的光滑運(yùn)動(dòng)。在給定術(shù)端執(zhí)行器兩端的位姿后，此法可實(shí)現(xiàn)手臂的平滑運(yùn)動(dòng)。在接下來的計(jì)算機(jī)仿真中證明了運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定