工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)及仿真研究.pdf

1、工業(yè)機(jī)器人由于其能夠適應(yīng)柔性自動(dòng)化生產(chǎn)的要求，因而在近代得到了迅猛的發(fā)展。工業(yè)機(jī)器人涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)、控制論、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)，已形成一門綜合性的新興學(xué)科—工業(yè)機(jī)器人學(xué)。 在工業(yè)機(jī)器人的研究和設(shè)計(jì)過程中，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的有關(guān)理論與應(yīng)用一直是研究人員關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。本文首先對(duì)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)理論進(jìn)行了必要的描述，給出了工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的表示方法及相關(guān)的運(yùn)算關(guān)系。采用D-H方法建立了工業(yè)機(jī)器

2、人各關(guān)節(jié)的坐標(biāo)系和代表各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的轉(zhuǎn)換矩陣，根據(jù)變換方程推導(dǎo)出一組簡單實(shí)用的方程來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正解。 其次，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)是機(jī)器人動(dòng)力學(xué)、機(jī)器人規(guī)劃和控制的基礎(chǔ)，在機(jī)器人研究中占有重要的地位，因此尋找簡單而有效的方法研究機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)具有重要的意義。分析目前工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)研究方法的特點(diǎn)，認(rèn)為幾何法對(duì)于求解逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問題是一種有效的方法。采用幾何法對(duì)PUMA560工業(yè)機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解實(shí)例表明，幾何法描述運(yùn)動(dòng)學(xué)方程不僅方便，解

3、法簡單具有很強(qiáng)的實(shí)用性，而且適用于任何開鏈的全轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的機(jī)器人的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問題求解。 然后采用第二類拉格朗日方程建立了工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)方程，而且利用ADAMS仿真軟件對(duì)PUMA560工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)仿真。 最后介紹了多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃的相關(guān)理論，針對(duì)多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃進(jìn)行了研究，給出了關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃，對(duì)PUMA560工業(yè)機(jī)器人的軌跡規(guī)劃進(jìn)行了仿真和分析。 本文針對(duì)PUMA560工業(yè)機(jī)