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《SCARA机器人本体设计、轨迹规划及控制的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、哈尔滨理工大学研究生倾}学位论交SCARA机器人本述设兹、轨迹规划及控制的研究—摘要在装配机器人中，平面关节型装配机器人(即SCARA型)是应用最广泛的一种装配机器人。本文设计的SCARA机器人既可以用于实际生产，又可以用于教学实验和科学研究。用于实际生产，它能够满足装配作业内容改变频繁的要求，用于教学实验，它能够使人更直观地了解机器人机构组成、动作原理等，所以开发SCARA机器人具有广泛的实和应用前景，本课题的研究工作正是在这样的背景下提出来的本文设计的SCARA机器人具有下列特点:通用性好、重复定位精度高、体积小、重量轻、外形美观、适于观察、成本低，对其本体的可行方案进行了充分的论证后
2、，设计成具有四自由度的结构，由机身、大臂、小臂及手腕组成，谐波减速器、同步齿型带、丝杠螺母等组成了SCARA机器人简单可靠的传动方案该机器人的四个关节均选用混合式步进电机驱动。在完成静力学计算的情况下，运用D-H方法进行了机器人的运动学分析。并对在关节空间内沿着特定路径运动器人的时间最优轨迹规划问题作了深入的研究，成功地运用了三样条函数对一系列离散路径点组成的机器人特定路径进行规划，保证机器人在不偏离原有路径的基础上，实现时间最优运动。另开发了步进电机控制卡，此卡可同时控制SCARA机器人的四个电机，使机械手按规定的轨迹进行运动。关键词:SCARA机器人轨迹规划B样条函数运动控制七/又，4
3、,哈尔滨理工大学研究生40}学位论义TheResearchAboutStructure,TrajectoryPlanningandControloftheSCARAManipulatorABSTRCTAmongassemblyrobots,planearticulatedassemblyrobot(SCARAmanipulator)isusedmostwidely.ThepresentedSCARAmanipulatorinthispapercanbeusednotonlyinpracticalproducingwhereitcanmeettheneedsoffrequentlychang
4、edassemblytask,butalsointeachingexperimentandscientificresearchingwhereitcanmakepersonunderstandboththemechanicalcomponentsandtheprincipleofmotionmoredirectly.SothedevelopmentoftheSCARAmanipulatorhasimportantpracticalmeaningsandapplicationperspective.Thisisjustthebackgroundofthisproject.Thepresent
5、edSCARAmanipulatorinthispaperhasfollowingcharacters:gooduniversality,highaccuracyofrepeatinglocation,smallvolume,lightweight,beautifulappearance,convenientobservation,lowcost,sothestructureofrobotisfullyconsideredwhichhasfourfreedomsandcomprisesbase,bigarm,smallarmandwrist.Thesimplyreliabletransmi
6、ssionschemeofSCARAmanipulatoriscomposedofharmonicdecelerationandsynchronicaltoothedbeltandfeedscrew,thefourjointsarealldrivenbysteppingmotors.Aftercomputingthestaticforce,weanalyzetherobot'skinematicsbyD-Hmethod.Aprofoundresearchaboutthetimeoptimumtrajectoryplanningoftherobotalongaspecifiedpathint
7、hejointspaceiscarriedoutinthispaper,thespecifiedpathisassumedtobecomposedofaseriesofdiscretepathpoints,andcubeB-splinefunctionissuccessfullyemployedtoapproachthesediscretepathpoints,thendynamicprogrammingmethodis
