基于Robotics Toolbox的拆除机器人GUI仿真平台设计.pdf

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1、2014年2月机床与液压Feb．2014第42卷第3期MACHINET00L&HYDRAULICSVol_42No．3DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．03．021基于RoboticsToolbox的拆除机器人GUI仿真平台设计朱婷婷，岑豫皖(安徽工业大学，安徽马鞍山243002)摘要：以拆除机器人工作装置为研究目标，采用MATLABRoboticsToolbox建模，并在GUI中调用RoboticsToolbox程序，建立了该装置运动学仿真图形用户界面。在该平台可以进行正、逆运动学仿真研究，快速绘制工作装置总工作空间和特定

2、姿态角下的工作空间，在工作空间利用鼠标自动拾取目标点的坐标数值并进行运动学逆解计算，动态显示运动轨迹等。仿真实验表明其有效性和实用性。关键词：GUI；拆除机器人；工作空间；建模仿真中图分类号：TP242．2文献标识码：B文章编号DesignofGUISimulationPlatformforDemolitionRobotBasedonRoboticsToolboxZHUTingting，CENYuwan(AnhuiUniversityofTechnology，MaanshanAnhui243002，China)Abstract：Takingdemolitio

3、nrobotworkingdeviceasresearchobjective，MATLABRoboticsToolboxwasusedtobuilditsmod—el，theRoboticsToolboxprogramwascalledinGUI，thekinematicssimulationgraphicaluserinterfaceofthedevicewasestablished．Theplatformcanbeusedtosimulatetheforwardkinematicsandtheinversekinematics，todrawthework

4、ingdevice’Senvelopediagramofthewholeworkspaceandtheworkspacewithaparticularattitudeanglequickly，topickupthecoordinatevaluesofatargetpointautomaticallyintheworkspacebymouseandtocalculateitsinversekinematics，todisplaythetrajectorydynamically，etc．Simulationresultsshowitseffectivenessa

5、ndpracticality．Keywords：GUI；Demolitionrobot；Workspace；Modelingandsimulation多关节机器人研究的一个重要方面是运动学研能等等。但是用ADAMS建立三维实体模型十分困究，通过建立其运动学数学方程并通过求正解及逆难，需要借助Pro／E等来辅助建模。在机器人工作空解，可得到机械臂关节空问和位姿空间的相互关系。间研究中，需定义油缸的先后动作顺序和设置驱动函在研究运动学方程和各种正解及逆解算法的基础上，数方可得到工作空间“，这种方法建模复杂，后续为了更直观和方便地研究机械臂运动学规律，克服机的分析

6、和仿真较困难。(3)基于MATLAB的方法。器人关节运动的强耦合给其空间运动轨迹分析造成的MATLAB是一种功能强大的数学计算软件，并且随困难，开发可视化机器人仿真平台已成为机器人运动着各种工具箱的增加，其仿真功能、编程功能等也与学研究关注的热点之一。日俱增。由于在机器人的研究中，所处理的数据和各多关节机器人运动学仿真及可视化的主要方法种数据的计算量很大，而且大都是关于矩阵的运算，有：(1)应用或编写专业机器人仿真软件。近年来因此，目前很多机械人可视化仿真软件是基于MAT-国内外已有许多功能齐全的、商品化的机器人设计和LAB平台的。如曾建军在研究排爆机器人遥

7、操作研究仿真软件。文献[2]在推导和分析液压挖掘性能时，采用MATLAB进行数值计算，应用OpenGL机工作装置运动轨迹和受力规律的基础上，开发了工建立图形用户界面，但是其建模过程太过复杂。刘晓作装置挖掘性能可视化软件，该软件可快速准确地玉等。。在MATLAB中建立了机器人运动学可视化仿描绘出工作装置挖掘范围，并且该软件绘制的挖掘力真平台，利用MATLAB集成仿真环境，分别实现了云图可直观描述挖掘机在某一区域的挖掘性能。显然机器人正逆运动学计算、机器人点动和联动操作的动开发这类软件是一项复杂艰巨的系统工作。(2)采画演示等功能。徐兵等人在MLTLAB／sim

8、ulink环境用Pro／E、ADAMS或SolidW