七自由度工业机器人运动学动力学研究

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1、万方数据论文题目：七自由度工业机器人运动学动力学研究作者姓名：姜麴廑专业名称：控制理论与控制工程论文提交日期：论文答辩El期：授予学位日期：2014年5月2Q曼垒生鱼旦入学时间：至Q!呈生窆旦研究方向：蟹能扭墨△职称：塾援职称：进垣万方数据STUDYOFTHE7DOFINDUSTRIALROBoTKINEMATICSANDDYNAMICSADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTech

2、nologybyJiangRukangSupervisor：ProfessorLiYuxiaCollegeofElectricalEngineeringandAutomationMay2014万方数据明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：笔乜靛日AFFIRMATION期：讼I％‘、卜Ideclarethatthisdissertation，submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofM

3、asterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge．Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute．Si_

4、nature：Nignature：弋jlcl『吗JI士尸万方数据山东科技人学坝h学位论文摘叟摘要随着工业技术的快速发展，机器人的适用范围越来越大，对它的各种指标要求也越来越严格，对操作环境和任务要求更加复杂化，因

5、此工业机器人越来越引起学者们的注意。随着工作任务复杂程度的提高，普通的非冗余自由度机器人已经无法满足工作空间的避障要求。冗余度机器人，简单的说就是在实际使用过程中，机器人的关节自由度大于完成特定的任务所需要的自由度数。在三维欧式空问中，任意物体需要三个位置参数和三个姿态参数才能确定位姿，因此，非冗余情况下，最多只需要六个自由度就足够了。冗余的自由度可以改善机器人各方面的特征，使其具有更好的灵活性、更大的作业空间、更优的躲避障碍能力等。首先，根据机器人实物参数建立数学模型。依据机器人运动学的理论，采用D—H法建立机器人的数学模型、连杆坐标系及相应的杆件参数表。其次，以本实验中心

6、自主研制的七自由度工业机器人作为研究对象，在建立的模型基础上对其运动学进行研究，基于梯度投影法求解冗余自由度运动学逆解，进一步研究七自由度机器人运动控制方法，以位姿分离法形成七自由度逆运动学求解的新方法，简化计算量，便于实时控制。并在动力学层面上对其进行优化。最后，对前面进行的研究进行仿真，来验证算法的正确性，并利用C++语言设计出内部的算法。为使仿真结果更便于观察，利用QNX设计人机交互界面。进一步研究冗余自由度机器人运动学的研究。关键词：运动学，动力学，冗余自由度，位姿分离万方数据山东科技人学坝Ir学位论文摘要ABSTRACTWiththerapiddevelopment

7、ofindustrialtechnology，theapplicablescopeoftherobotismoreandmorewide，andforit'savarietyofindicatorsalsobecomemoreandmorestrict，operatingenvironmentandtaskrequirementsaremorecomplicated，becauseoftheseindustrialrobotattractscholars’attention。Withtheimprovementoftaskcomplexityrequirements，ordi

8、narynonredundantDOFrobothasbeenunabletomeettherequirementsofworkingspaceofobstacleavoidance．Redundancyrobots，simplesaidisthatrobotjointDOFismorethantheDOFwhichisrequiredforspecifictaskintheprocessofactualuse．Anyobjectneedthreelocationandstructureparamete