弹药装填机器人正向运动学分析.pdf

《弹药装填机器人正向运动学分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械设计与制造第11期160MachineryDesign&Manufacture2015年11月弹药装填机器人正向运动学分析徐达，李洋，罗业(装甲兵工程学院兵器工程系，北京100072)摘要：针对D—H参数法求解RPRRP型弹药装填机器人正向运动学过程复杂、效率低的问题，提出了基于POE法的弹药装填机器人正向运动学求解方法。建立了弹药装填机器人的机构模型和旋量参数，计算了各关节的运动旋量，采用POE法进行正向运动学求解。采用D—H参数法进行运动学仿真，得到了不同关节输入下的弹药装填机器人的位姿变换，通过结果对比验证了POE法求解弹药装填机器人正

2、向运动学的正确性，分析了POE法相对于D'H参数法的优越性，探讨了POE法与D—H参数法的内在联系，并在此基础上得到了求解旋量坐标的新方法。关键词：弹药装填机器人；正向运动学；POE法；D—H参数法中图分类号：TH16；TJ810文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)11-0160—03ForwardKinematicsAnalysisofAmmunitionLoadingRobotXUDa，LIYang，LUOYe(DepartmentofArmsEngineering，AcademyofArmoredForceEngineer

3、ing，Beijing100072，China)Abstract：AimingtheproblemthattheprocessofsolvingforwardkinematicsofammunitionloadingrobotbasedonDparametermethodWascomplicatedandinefficient，mechanicalmodelandscrewparametersofammunitionloadingrobotWasestablished，calculatingthekinematicscrewofeachjoint

4、andsolvingtheforwardkinematicsproblemofammunitionloadingrobotbasedontheproductofexponentialsmethodThetansformofpositionandposeofendefectorindiferentjointinputsWasobtainedwithkinematicssimulationcombinedwithD-Hparametermethod，provingPOEmethodtosolveforwardkinematicsofammunitio

5、nloadingrobottobevalidbytestingandverifyingtheresultsoftwomethods，analyzingthatproductofexponentialsmethodissuperiorthanD-Hparametermethod．discussingtheinternalrelationshipsbetweenproductofexponentialsmethodandD_Hparametermethod，fromwhichalieumethodtocalculatingthecoordinates

6、ofkinematicscrewWasgetted．KeyWords：AmmunitionLoadingRobot；ForwardKinematics；POEMethod；D-HParameterMethod1引言2基于POE法的弹药装填机器人运动学随着火炮口径的不断增大，弹药重量达到人工装填的极正解限，而现役自动装弹机存在工作效率低、可靠性差等问题_11，弹药2。1正向运动学的POE装填机器人已成为目前国内外弹药自动装填技术研究的热点。根据旋量理论[41，机器人各关节的运动由与之关联的关节轴弹药装填机器人用于联系储弹单元和火炮发射单元，从储弹仓

7、线运动旋量产生，若用表示该关节的运动旋量坐标，则沿此轴线中取出弹药，按规划轨迹将弹药快速输送到位，并进行装填，的刚体运动可表示为：系统作业划分为三个过程：取弹、供弹、输弹。弹药装填机器人)”0)(1)的正向运动学是指由给定相邻连杆的相对位置，确定末端执行式中：对于转动副，—转动的角度，毒=[，拗]；对于移动副，器的形位[31。主要针对弹药装填机器人的正向运动学求解问题，—移动的距离，毒=[0，]。对弹药装填机器人机构进行运动学建模，基于指数积公式用(0)表示初始位形坐标系与工具坐标系间的刚体变换0(ProductofExponentials)法对

8、其正向运动学求解，并利用D—H下面通过求解2R机器^的正向运动学来推导正向运动学的POE，参数法进行机器人三种位姿的运动学仿真，通过对运