基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的協(xié)作機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、“智能工廠”、“無人工廠”在工業(yè)4.0時(shí)代成為大熱之詞，并被認(rèn)為是自動(dòng)化的最高境界。隨著國(guó)務(wù)院在2015年5月公布的《中國(guó)制造2025》規(guī)劃將工業(yè)機(jī)器人列為十大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一。從傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人到協(xié)作機(jī)器人，這是工業(yè)機(jī)器人發(fā)展過程中的一次重大突破。本文采用虛擬樣機(jī)技術(shù)，分析研究六自由度協(xié)作機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和軌跡規(guī)劃問題，設(shè)計(jì)了PD+G的控制模型，并進(jìn)行聯(lián)合控制仿真，這對(duì)協(xié)作機(jī)器人的設(shè)計(jì)及力控研究具有重要的使用和參考價(jià)值。本課題的主

2、要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）本文以遨博（北京）智能科技有限公司的OUR-i5輕型協(xié)作機(jī)器人為研究對(duì)象，利用SOLIDWORKS軟件完成該協(xié)作機(jī)器人零部件模塊化建模和物理參數(shù)提取，并將該協(xié)作機(jī)器人的總體模型導(dǎo)入到ADAMS軟件中，構(gòu)建虛擬樣機(jī)模型。根據(jù)協(xié)作機(jī)器人結(jié)構(gòu)參數(shù)和特點(diǎn)，采用改進(jìn)的 Denavit-Hartenberg(D-H)法對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，分析研究協(xié)作機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問題，在ADAMS軟件中對(duì)該協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)

3、動(dòng)學(xué)仿真，并使用 MATLAB軟件編寫了運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算算法。通過運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，詳細(xì)研究了該協(xié)作機(jī)器人的雅克比矩陣及其作用。
　?。?）采用拉格朗日動(dòng)力學(xué)方法推導(dǎo)該協(xié)作機(jī)器人動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用MATLAB軟件編寫了該協(xié)作機(jī)器人動(dòng)力學(xué)計(jì)算算法。為該機(jī)器人動(dòng)力學(xué)研究打下了基礎(chǔ)。
　?。?）在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，采用三項(xiàng)多項(xiàng)式插值法、五項(xiàng)多項(xiàng)式插值法和直線插補(bǔ)法等方法分別對(duì)協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃和笛卡爾空間軌跡規(guī)劃。使用MAT