噴涂機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解算法與仿真軟件.pdf

1、制造業(yè)尤其是汽車行業(yè)的迅速發(fā)展對(duì)噴涂機(jī)器人的需求越來越強(qiáng)烈,研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化噴涂機(jī)器人成套裝備,已成為我國工業(yè)發(fā)展的迫切需要。在機(jī)器人的設(shè)計(jì)開發(fā)及性能優(yōu)化中,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析與仿真是一項(xiàng)基礎(chǔ)的工作。具有空心手腕結(jié)構(gòu)的噴涂機(jī)器人后三個(gè)關(guān)節(jié)軸偏置,其逆運(yùn)動(dòng)學(xué)一般不存在封閉解。建立機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)有效求解模型,是噴涂機(jī)器人開發(fā)的基本問題。
　　本文針對(duì)所研制的噴涂機(jī)器人,采用連桿坐標(biāo)系的D-H建模方法,推導(dǎo)了噴涂機(jī)器人

2、的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。采用蒙特卡羅仿真方法,分析了噴涂機(jī)器人的工作空間,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工作空間進(jìn)行了規(guī)范表達(dá)。推導(dǎo)了噴涂機(jī)器人的雅克比矩陣及其行列式,并研究了機(jī)器人的靈巧性指標(biāo),提出了第二條件數(shù)的概念,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的奇異性分析。采用牛頓-歐拉遞推方法推導(dǎo)了機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃,分別為直線規(guī)劃和圓弧規(guī)劃。
　　本文重點(diǎn)研究了噴涂機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的求解方法,主要包括迭代法和消元法。通過對(duì)奇異位置的特殊處理和阻尼因