六自由度机械手运动控制毕业论文

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1、六自由度机械手运动控制毕业论文目录绪论…………………………………………………………………1课题研究背景和意义…………………………………………………1国内外研究状况………………………………………………………2六自由度机械手复杂运动控制的现实意义…………………………4课题的提出……………………………………………………………5本课题研究的主要内容………………………………………………5串联机器人运动学…………………………………………………72.1机器人运动学方程的表示……………………………………………72.1.1运动姿态和方向角……………………………………………

2、82.1.2运动位置和坐标………………………………………………92.1.3连杆变换矩阵及其乘和………………………………………122.2机械手运动方程的求解………………………………………………152.2.1欧拉变换解……………………………………………………162.2.2滚、仰、偏变换解……………………………………………202.2.3球面变换解……………………………………………………212.3反解的存在性和唯一性………………………………………………232.3.1反解的存在性和工作空间……………………………………232.3.2反解的唯一性和最优解…………………

3、……………………242.3.3求解方法………………………………………………………25六自由度机械手的平面复杂轨迹设计及运动学分析……………273.1系统描述及机械手运动轨迹设计方式………………………………273.1.1机器人技术参数一览表………………………………………273.1.2机器人控制系统软件的主界面………………………………273.1.3机器人各部位和动作轴名称…………………………………283.1.4机械手运动轨迹设计方式……………………………………293.2平面复杂轨迹设计目的………………………………………………333.2.1“西”字的轨迹设计和

4、分析…………………………………333.2.2“南”字的轨迹设计和分析…………………………………343.2.3机械手的起始位姿和末态位姿………………………………353.3机械手轨迹设计中坐标系的建立……………………………………353.4平面轨迹设计的正运动学分析………………………………………433.4.1平面轨迹设计的正运动学分析原理…………………………433.4.2正运动学分析步骤及计算……………………………………443.5平面轨迹设计的逆运动学分析………………………………………453.5.1平面轨迹设计的逆运动学分析原理…………………………453.5.

5、2.逆运动学分析步骤及计算……………………………………46设计实现过程和MATLAB仿真计算……………………………504.1设计实现过程…………………………………………………………504.2MATLAB仿真计算……………………………………………………53结论与展望…………………………………………………………57495.1结论……………………………………………………………………575.2展望……………………………………………………………………58致谢……………………………………………………………………………59参考文献…………………………………………………

6、……………………60第一章绪论1.1课题研究背景和意义在现代制造行业中，先进的制造技术不断的代替传统的加工方法和操作方式。现代工业的高技术要求，更促进了机器人的发展：例如，实行无人化的工作车间，自动生产线等。特别九十年代以来，工业机器人性能不断提高，向着高速度、高精度、高可靠性的方向发展，同时表现在以下方面：1．机械结构向模块化、可重构化发展。如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化:由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机。国外己有模块化装配机器人产品问市。2．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化;器件

7、集成速度高，控制距日见小巧，且采用模块化机构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。3．机器人中的传感器作用日益重要。除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器:而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中己有成熟应用。4．虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。5．当代遥控机器人系统发展的特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互

8、控制，即遥控加局部自主系统来构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进