五自由度工業(yè)機器人運動學分析與仿真.pdf

1、工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展變的越來越快，其應用領(lǐng)域也越來越廣泛。因此對于工業(yè)機器人的研究將變的越來越重要。而現(xiàn)如今推進工業(yè)機器人研究發(fā)展的重要手段就是機器人仿真技術(shù)。本文以一種五自由度工業(yè)機器人為研究對象，對其進行運動學理論分析及仿真研究，并對其進行了軌跡規(guī)劃仿真研究。
　　首先闡述了機器人運動學的數(shù)理基礎(chǔ)。介紹了機器人的位姿描述，齊次變換及運算，以及機器人運動學的D-H表示法，為后期建立工業(yè)機器人運動學方程以及構(gòu)建機器人連桿坐標系奠定

2、基礎(chǔ)。
　　其次根據(jù)本次研究的五自由度工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)尺寸，運用D-H表示法建立機器人連桿坐標系。然后利用齊次變換法構(gòu)建了五自由度機器人的運動學數(shù)學方程。對該機器人的正向運動學方程和逆向運動學方程進行求解。
　　再次根據(jù)D-H表示法建立的連桿坐標系。利用MATLAB軟件平臺的RoboticsToolbox機器人工具箱對工業(yè)機器人進行模型的構(gòu)建。在該模型的基礎(chǔ)上進行了運動學正逆解的仿真計算。然后對工業(yè)機器人進行軌跡規(guī)劃與仿真。

3、本文主要是對關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃方法進行了研究。利用MATLAB對機器人進行特定兩點之間的仿真，使其以特定的軌跡完成運動。在軌跡規(guī)劃仿真過程中，得到其運動過程中相關(guān)參數(shù)的曲線數(shù)據(jù)，為實體機器人的設(shè)計提供了參考數(shù)據(jù)。
　　最后對ADAMS仿真軟件進行了簡單介紹。由于ADAMS軟件很難建立復雜的實體三維模型，利用Solidworks平臺來建立工業(yè)機器人的模型并對模型進行了一定的簡化并將模型以Parasolid格式輸出。把此文件導入到AD

4、AMS平臺，在ADAMS/View模塊中，設(shè)置工作環(huán)境，修改實體模型，創(chuàng)建運動約束，完成虛擬樣機的構(gòu)建。對該虛擬樣機進行運動學仿真分析，得到機器人末端位移隨時間的變化曲線，以及各個關(guān)節(jié)角的位移，速度，加速度隨時間的變化曲線。通過所得到的相關(guān)參數(shù)的曲線數(shù)據(jù)，對機器人運動情況得到深入了解。同時得到機器人末端分別在X軸，Y軸，Z軸上的位移隨時間的變化曲線。將上述曲線與各個關(guān)節(jié)角位移的變化曲線合并到一個圖表上。由此可得到仿真過程中任一時刻關(guān)節(jié)角