多自由度机器人的运动学仿真的研究.pdf

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1、·电气与自动化·江伟伟·多自由度机器人的运动学仿真的研究多自由度机器人的运动学仿真的研究江伟伟(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：为了研究多自由度机器人的运动情况，讨论机器人的运动学问题，利用MATLAB中的RoboticsToolbox工具箱对该机器人进行正运动．逆运动分析，以及对机器人运动轨迹规划。然后将MATLAB中机器人运动得到的数据制成spline曲线导入ADAMS进行仿真．直观的观看机器人的每一个动作。实验证明从ADAMS中得到各关节的运动速度以及加速度与MATLAB中的运动情况完全一致．从而达到了

2、时机器人运动轨迹的观测和控制以及利用MATLAB和ADAMS对机器人进行联合仿真的目的，为下一步对机器人进行动力学分析提供了较好的方法。关键词：多自由度机器人；运动学；轨迹分析；联合仿真中图分类号：TP242；TP391．9文献标志码：B文章编号：1671—5276(2014)06．0166—03ResearchonKinematicsSimulation0fRobotwithMultipleDegreesofFreedomJIANGWei—wei(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniv

3、ersityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Inordertostudythemovementoftherobotwithmultipledegreesoffreedom，thispaperdiscussestherobotkinematicsproblem，appliestheRoboticsToolboxtoolofMATLABtotheanalysisoftherobot’Sforwardandinversemovementanditstrajecto·

4、ryplanning．ThentherobotmotiondatainMATLAB，plottedasthesplinecurve，isimportedtoADAMSforsimulation．Fr0mthesim·ulation，everymovementoftherobotcanbeobservedintuitively．Theexperimentalresultsshowthatthemotionspeedandtheaccel—erationofaljointsobtainedfr0mADAMSarecoincidedwi

5、ththoseinMATLAB，SOthatthegoalisachieved，thattheobservationandcontroloftherobot’Strajectory，anditsunitedsimulationarerealizedbyutilizingMATLABandADAMS．Thisprovidesabetermeth-odforthefurtherdynamicanalysisoftherobot．Keywords：robotwithmultipledegreesoffreedom；kinematics；

6、trajectoryanalysis；unitedsimulation机器人的运动，观察机器人运动的具体细节。0引言机器人的参数设计随着科技的发展．机器人与人类的日常生活越来越紧密，人们对于机器人的关注和研究也越来越深入。然而由该机器人主要由底座、立柱和水平手臂组成，底座与于机器人的价格昂贵．所以很难满足一般研究者的学习和立柱相连，实现立柱的垂直转动，同时实现立柱的水平方研究的实际要求。因此机器人的计算机仿真技术成为了向的转动。水平手臂与立柱连接实现水平手臂的上下运机器人研究者．教学工作者的一个必不可少的好方法。通动，同时水平手臂

7、可以在水平方向自由伸缩。所以该机器过软件仿真可以帮助研究人员，在没有实体实验的情况人拥有4个自由度。下，了解机器人的运动情况，受力情况。大大地简化了机本文设计的机器人可以实现到达三维空间内的任意器人研究过程，缩短了研发周期。一点．因此实际的应用中可以作为一般的搬运机械手，也对于机器人的运动学仿真。很多学者都做了研究。文可以作为装配机器人使用，具体各关节的移动和转动参数献[2]是对一种柱面机器人的参数进行了设计。文献[3]按照实际的应用情况进行设定。为了研究这种机器人的是对SCARA机器人的轨迹进行规划和仿真。文献[4]以运动情况对

8、运动参数和关节变量设定如下。Standford机械手为对象，对机械手模型的手动控制和轨迹本文描述的机器人各关节的参数为第一关节和第规划进行了仿真．着重对一种4个自由度的机器人进行研二关节间的位移量为150mm，第三关节和第四关节问究。选用MATLA