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1、·机械研究与应用·2016年第2期(第29卷,总第142期)研究与分析doi:10.16576/j.cnki.1007-4414.2016.02.010∗机器人的运动轨迹研究与仿真赵川,夏合勇,吕海立,潘晓磊(陕西理工学院陕西省工业自动化重点实验室,陕西汉中723000)摘要:为研究六自由度机器人的运动学问题,以MZ07六自由度机器人为研究对象,应用D-H法对机器人建立关节坐标系并确定杆件参数,从而建立机器人的运动学模型。在MATLAB环境中,对机器人进行正、逆运动求解,在关节空间里,通过多项式插值对各个关节进行轨迹规划,并完成各关节的角度位置
2、、角速度和角加速度的变化轨迹图像。通过仿真结果,可以得到多项式插值可以使机器人各个关节运动时位置、速度以及加速度的变化情况,且变化曲线光滑、连续,并在MATLAB三维图中直观看到机器人手臂的位姿状态,从而验证了机器人结构参数的正确性,以及多项式插值能够保证达到期望轨迹。同时MATLAB仿真为机器人的运动学问题、结构设计等方面提供了研究平台。关键词:六自由度;机器人;D-H;轨迹规划;MATLAB中图分类号:TP2422文献标志码:A文章编号:1007-4414(2016)02-0027-04KinematicTrajectoryResearch
3、andSimulationofRobotZHAOChuan,XIAHe-yong,LVHai-li,PANXiao-lei(KeyLaboratoryofIndustrialAutomationofShaanxiProvince,ShaanxiUniversityofTechnology,HanzhongShaanxi723000,China)Abstract:Forthestudyofsixdegreesoffreedomrobotkinematicsproblem,Inthispaper,takingMZ07sixdegreesoffree
4、-domrobotastheresearchobject,thejointcoordinatesystemofrobotisestablishedbyusingD-Hmethod,andlinkparametersaredetermined,soastothekinematicsmodeloftherobotissetup.IntheMATLABenvironment,positiveandreversemo-tionsofrobotaresolved,injointspace.Throughthepolynomialinterpolation
5、foreachjointtrajectoryplanning,thepositionofeachjointangle,angularvelocityandangularaccelerationtrajectoryimagesarecompleted.Basedonthesimulationresults,itcanbegotthatapolynomialinterpolationcanmakethechangecurveofrobotjointsmoothandcontinuous,intheMATLAB,positionofrobotarmc
6、anbesaw,whichprovesthevalidityofthestructuralparametersoftherobot,andcanguaranteeade-siredtrajectory.TheMATLABsimulationprovidestheplatformtoresearchtheproblemoftherobotsuchaskinematicsprob-lem,structuredesign,etc.Keywords:sixdegreesoffreedom;robot;D-H;trajectoryplanning;MAT
7、LAB0引言数据结果,得到从数据曲线和数据本身难以得到的一随着机械、电子、计算机等科技技术的发展,机器些重要信息,因此对机器人学的研究和学习有非常重人与人以及人的生活的联系日益密切,在工业生产要的作用。中,机器人代替人类工作不仅大大提高了生产效率,1建立机器人的运动学模型而且避免了在恶劣工作环境下对人本身健康的危害。以那智不二越MZ07机器人为研究对象如图1。随着机器人行业的壮大,工业生产中对机器人的需求量大大增加,并对机器人的性能要求越来越高,从而越来越多的学者对机器人技术的研究日益加大,但是机器人的价格昂贵,不可能让每位学者都拥有一台机器人
8、设备进行研究和学习,随着计算机仿真软件发展,使得通过对机器人的仿真研究变得非常重要。MATLAB中的机器人学工具箱RoboticsToolbox可对机
