移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及動(dòng)力學(xué)初探.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，各種各樣的機(jī)器人被開發(fā)出來以滿足各個(gè)行業(yè)的需求，其中移動(dòng)機(jī)器人成為機(jī)器人學(xué)發(fā)展中的一個(gè)重要分支。移動(dòng)機(jī)械手（mobile manipulator），就是移動(dòng)機(jī)器人的一種，由于移動(dòng)機(jī)械手擁有幾乎無限大的操作空間和高度的運(yùn)動(dòng)冗余性，并同時(shí)具有移動(dòng)和操作功能，這使它優(yōu)于移動(dòng)機(jī)器人和傳統(tǒng)的機(jī)械手，因此具有廣闊的應(yīng)用前景，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強(qiáng)耦合、非線性、非完整性等問題的存在，使得對(duì)移動(dòng)機(jī)械手的研究具有相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性。

2、本文在國家863 項(xiàng)目“危險(xiǎn)化學(xué)反應(yīng)器泄漏檢測(cè)與修補(bǔ)移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)”（2003AA421040）的支持下，以Hebut-Ⅱ型移動(dòng)機(jī)械手為研究對(duì)象，對(duì)移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析和研究，并對(duì)移動(dòng)機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)問題進(jìn)行了初步的探討，主要研究內(nèi)容如下： 首先，介紹了移動(dòng)機(jī)械手的硬件體系，其中包括移動(dòng)載體、五自由度機(jī)械手，視覺CCD傳感器、超聲傳感器和無線通訊模塊等。其中CCD 攝像機(jī)提取圖像實(shí)現(xiàn)移動(dòng)載體的路徑跟蹤，超聲傳感器實(shí)現(xiàn)避

3、障，無線通訊模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。 其次，在分析移動(dòng)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)特性的基礎(chǔ)上，分別分析了移動(dòng)載體和機(jī)械手各自的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，進(jìn)而建立了移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，采用Denavit-Hartenberg 法對(duì)移動(dòng)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆問題進(jìn)行研究，在逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算的過程中，可以發(fā)現(xiàn)本系統(tǒng)存在著耦合。并利用MATLAB 軟件擅長數(shù)值計(jì)算、能處理大量的數(shù)據(jù)、繪圖功能強(qiáng)的特點(diǎn)，編制了五自由度機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真程序,證明了系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)的正確性和可靠性