基于VRML的機(jī)器人空間連續(xù)軌跡運(yùn)動(dòng)仿真研究.pdf

1、機(jī)器人技術(shù)作為多學(xué)科融合的高科技技術(shù)，研究中會(huì)遇到很多的難題。運(yùn)用仿真技術(shù)進(jìn)行諸如參數(shù)設(shè)置，調(diào)試等工作可以提高效率，節(jié)省成本。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的虛擬仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)三維環(huán)境的建立和與外界實(shí)時(shí)的交互，越來(lái)越多地應(yīng)用在機(jī)器人仿真領(lǐng)域中。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言VRML創(chuàng)建虛擬環(huán)境進(jìn)行機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)虛擬仿真，可以直觀地觀察機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)情況和存在的問(wèn)題，也可以為遙操作提供界面。 本文首先介紹了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)理論、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程及其正逆解，分析

2、出了機(jī)器人的工作空間，為機(jī)器人的虛擬仿真提供了理論基礎(chǔ)。詳細(xì)介紹了’VRML的建模功能和與Java之間的外部通信接口EAI以及運(yùn)用它們完成仿真的方法和過(guò)程。 運(yùn)用VRML建立了六自由度機(jī)器人的三維模型及工作環(huán)境，通過(guò)VRML的外部通信接口EAI，由Java編程控制機(jī)器人抓手的運(yùn)動(dòng)，不僅實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)到點(diǎn)的軌跡仿真，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人沿工件輪廓的空間連續(xù)軌跡仿真。連續(xù)軌跡可以是連續(xù)直線(xiàn)，圓弧等。連續(xù)軌跡運(yùn)

3、動(dòng)的仿真需要得到軌跡數(shù)據(jù)，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)的獲取，我們通過(guò)Pro/Engineer軟件的自動(dòng)數(shù)控編程模塊Pro/NC得到數(shù)控代碼，對(duì)其編輯解析提取得到軌跡點(diǎn)；然后將軌跡點(diǎn)導(dǎo)入Java程序即可控制虛擬環(huán)境中的機(jī)器人沿軌跡運(yùn)動(dòng)。運(yùn)用JavaApplet建立了交互式界面，使機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和外界進(jìn)行交互，輸入機(jī)器人運(yùn)動(dòng)需要的數(shù)據(jù)并輸出機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)和碰撞干涉等問(wèn)題。 最后介紹了移動(dòng)機(jī)器人的軌跡控制方法積分回退法，并基于移動(dòng)機(jī)