基于autocad平台的机器人仿真系统研究

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1、南京林业大学学报(自然科学版)第26卷第2期[参考文献l[1]TsengWY,Dugundli1.Nonlinearvibralionsofabuckledbeamunderharmonicexcilalion[1].ASMEJournalofAppl阳jMechanics,1971467-476.[2]HolmesP1.Anonlinearoscillalorwilhaslrangeallraclor[M].PhilosophicalTransactionsoflheRoyalSociely,London,1979,A292:419一448[3]Abo

2、rrRayanAM,NayfehAH,MookPT.Nonlinearresponseofaparamelricallyexciledbuckledbeam[1].NonlinearDynamics,1993,4489-525.[4]季进臣参激屈曲梁的倍周期分岔和混沌运动的实验研究[1].实验力学，1997，12:248-259[5]AbhyankarNS,HallEK,HanagudSV.Chaolicvibralionsofbeams:Numericalsolutionofparlialdifferenlialequalions[1].ASME.Jo

3、urnalofAppliedMechanics.1993,60:167-174.[6]胡海岩应用非线性动力学[M]北京:航空工业出版社，1999.[7]陈宁定轴旋转弹性梁的固有频率计算[1].南京林业大学学报，2001，25(5):45-48(责任编辑李燕文)研究生论文摘要基于AutoCAD平台的机器人仿真系统研究张永宏*(南京林业大学机械电子工程学院，江苏南京210037)机器人仿真技术是计算机技术、机器人学和计算机图形学相结合的产物。借助于机器人的实体图形对机器人的运动进行仿真，可形象逼真地反映机器人工作运动的全过程，可以实现机器人机构和控制器的优化

4、设计，规划出最优的运动轨迹。机器人的动态图形仿真对机器人的设计、制造、试验及其应用具有重要的指导意义。该系统主要围绕机器人仿真所需要的几个最基本的模块，开发建立在AutoCAD平台上的机器人仿真系统。机器人实体造型模块的开发。由于AutoCAD不但具有强大的三维实体造型功能，而且提供非常开放的二次开发环境。笔者把AutoCAD作为仿真系统的一部分，采用AutoLISP语言以及DCL语言的对话框技术在AutoCAD平台上开发了所需要的机器人参数造型系统，它能根据给定的几何参数自动地产生想要的三维机器人实体。机器人运动学模块的开发。该模块主要针对PUMA56

5、0型机器人和NL型机器人，它包括运动学正解和运动学逆解。在这一部分采取了一种新的推导机器人运动学逆解的方法，避免了大量矩阵的逆乘，而且表达式结果简单，便于工业控制和仿真。对于该模块的应用程序笔者采用VisualBasic语言为开发工具。运动学应用程序模块使用起来非常简单、方便，其特点之一是给定机器人末端执行器的一组位置和姿态，它可把机器人各关节角准确地计算出来，当机器人处于奇异形位即85=00时，仍能有效地求解;该模块的另外一个特点是当给定的机器人末端执行器中心的位置不在机器人的工作空间之内，应用程序会通知用户该点不在工作空间之内，请用户重新输入末端执行

6、器的位置坐标和姿态矩阵;另外用户还可以利用机器人运动学逆解的多解性，根据路径最短的原则来规划机器人的最优运动轨迹。为了实现机器人动态图形仿真，采用AutoLISP语言开发了机器人信真驱动程序，它可读取数据文件并驱动机器人模型运动起来，实现动画效果，可逼真地模拟机器人的实际工作过程，为编程者提供可视图形，进而检验编程的正确性和合理性。仿真过程中如果发生干涉，仿真程序会自动产生干涉实体，使用户可以清楚地看到模型在何处发生干涉，并准确地反映出杆件干涉的位置和程度。以上3个模块在同一用户界面下，能产生机器人系统编程的环境以及方便地进行人机交互。作为仿真系统的用户

7、接口，采用图形仿真界面形式，用户可用鼠标等交互式方法改变屏幕上机器人几何模型的位形。通过运动仿真，使运动学模块和实体造型模块得到了相互验证充分体现了机器人运动仿真的实用意义。关键词:机器人仿真;AutoCAD;AutoLISP;运动学正解和逆解，奇异形位;干涉SimulationResearchofRobotMotionBωedonAutoCADZHANGYong-hong(CollegeofElectronicandMechanicalEngineeringNanjingForestryUniversity,Nanjing210037)Keywords

8、:Simulationofrobot;AutoCAD;AutoLISP;Kine