七自由度工业机器人运动学动力学研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gongshurong20090907
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随着工业技术的快速发展,机器人的适用范围越来越大,对它的各种指标要求也越来越严格,对操作环境和任务要求更加复杂化,因此工业机器人越来越引起学者们的注意。随着工作任务复杂程度的提高,普通的非冗余自由度机器人已经无法满足工作空间的避障要求。  冗余度机器人,简单的说就是在实际使用过程中,机器人的关节自由度大于完成特定的任务所需要的自由度数。在三维欧式空间中,任意物体需要三个位置参数和三个姿态参数才能确定位姿,因此,非冗余情况下,最多只需要六个自由度就足够了。冗余的自由度可以改善机器人各方面的特征,使其具有更好的灵活性、更大的作业空间、更优的躲避障碍能力等。  首先,根据机器人实物参数建立数学模型。依据机器人运动学的理论,采用D-H法建立机器人的数学模型、连杆坐标系及相应的杆件参数表。  其次,以本实验中心自主研制的七自由度工业机器人作为研究对象,在建立的模型基础上对其运动学进行研究,基于梯度投影法求解冗余自由度运动学逆解,进一步研究七自由度机器人运动控制方法,以位姿分离法形成七自由度逆运动学求解的新方法,简化计算量,便于实时控制。并在动力学层面上对其进行优化。  最后,对前面进行的研究进行仿真,来验证算法的正确性,并利用C++语言设计出内部的算法。为使仿真结果更便于观察,利用QNX设计人机交互界面。进一步研究冗余自由度机器人运动学的研究。
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