双臂移动机器人机械臂的协调工作空间分析.pdf

《双臂移动机器人机械臂的协调工作空间分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第6期组合机床与自动化加工技术No．62015年6月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJun．2015文章编号：1001—2265(2015)06-0020—04D0I：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．06．006双臂移动机器人机械臂的协调工作空问分析水田海波，尚万峰，马宏伟(西安科技大学机械工程学院，西安710054)摘要：双臂机器人机械臂的协调工作区间是指左臂和右臂工作空间的重叠区域形成的工作区，可用来表征这种机器人运动灵活性。给出双臂机器人的主要结构，经过简化

2、得到其运动学模型，求出末端作用点的位置向量。结合蒙特卡洛法和网格划分法，提出一种新的方法，研究该机器人机械臂的工作空间问题，得到了两机械臂独立工作时的工作空间点云图和协调工作空间点云图。结果表明，在基座关节可以转动的情况下，协调工作空间能够实现对机器人的全周覆盖，可以满足使用要求。关键词：双臂机器人；机械臂；工作空间；蒙特卡洛法中图分类号：TH165；TG659文献标识码：ACoordinateWorkspaceAnalysisfortheManipulatorsofaDua1．armMobileRobotTIANHai．bo，SHANGWan—feng

3、，MAHongwei(CollegeofMechanicalEngineering，XianUniversityofScienceandTechnology，Xian710054，China)Abstract：COOrdinateworkspaceforthemanipulatorsofadual—arlnrobotistheoverlapofleftarmworkspaceandright—arnlworkspace．whichmayimplytheflexibilityofthedual—arlTlrobot．Themainstructureofth

4、erobotwasproposedanditskinematicalmodelwasanalyzed．Then．thepositionvectorofeachmanipula．tor’Sterminalactuatorwastakenforward．Basedonthem，theworkspaceswereresearchedbyanewmeth—odcombiningMonteCarloMethodandMeshGenerationMethod．Thecloudpicturesofeachmanipulatorsworkspaceandcoordina

5、teworkspacewerecompleted．Theresultshowsthatthecoordinateworkspaceofthemanipulatorscouldcovertherobotatfu11range，whichcansarisfytherequirements．Keywords：dual—alTOrobot；manipulator；workspace；MonteCarloMethod值法则是给机械臂各关节转角或位移选取尽可能多的0引言独立的值，再建立机器人的运动学模型，由此得到末端目前，单臂机器人在工业制造领域和特种作业领作用点的

6、坐标，这些坐标点的集合就构成了机器人的域应用非常广泛_】引，但面对许多复杂任务时，单臂操工作空间。仿真法也是一种数值法，它是利用某些作就无能为力。近年来双臂服务机器人的研究和应用工程软件建立机器人的运动模型，不需运动学运算，可得到了快速发展，这种机器人两臂之间相互通信，协作以直接仿真。其缺点是计算过程完全取决于软件，不配合，能完成很多单臂机器人无法完成的任务。从研便分析。数值法避免了复杂的计算过程，操作相对究角度看，双臂机器人可以看作两个单臂机器人在一简单，适用于任意机构，虽然计算量大，但随着计算机起工作，可以参考单臂机器人的成果对其进行研究。软硬件的不

7、断更新，这已经不再成为障碍。工作空间是指机器人机械臂的末端作用点能够到本文研究了一种典型双臂机器人的结构，对其进达的空间位置集。对于双臂机器人而言，它由左臂工行了运动学分析，将数值法和网格划分法--结合，求作空间和右臂工作空间组成，二者之间存在的重叠区出了其单臂工作空间和协调工作空间的形状，为此机域，称为协调工作区，是用来表征这种机器人运动灵活器人进一步的研究打下基础。性的主要指标。1双臂机器人结构迄今为止，机器人工作空问的求解方法主要有图解法、解析法和数值法三大类。图解法的特点是比较文中研究的一种双臂机器人，由行驶平台、基座关直观，少自由度机器人的空间

8、剖截面或剖截线可以直节和左右两侧各一个机械臂组成，如图1所示。两个接求得，但对多