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机器人运动仿真系统是一个非常先进而且发展十分迅速的研究领域。在机器人设计研发、生产应用等过程中,不但可以针对各种机器人的特点提供有效的理论依据,也可以对不同机器人工作环境及工作过程的模拟提供有效的参数支持。采用机器人运动仿真技术,不仅可以大大降低生产成本,还可以减少生产制造过程中的安全隐患,提高企业竞争力。为了进一步提高机器人的工作效率,本文通过API接口利用Visual Basic软件、Solidworks软件以及MATLAB软件建立了基于三维模型的机器人运动仿真系统。论文的主要工作包括:(1)机器人运动学分析。该部分主要分析机器人的末端执行器在基坐标系中的位置和姿态(即位姿)与机器人各个关节之间的运动关系。在Solidworks中建立了六自由度机器人的三维实体模型,并根据机器人尺寸参数,建立其连杆坐标系和D-H参数表,分析了机器人的运动学正解和逆解。(2)机器人运动学界面设计。主要包括:利用MATLAB中的GUI界面的交互功能分别对机器人运动学正解和运动学逆解进行编程,建立机器人运动学正解交互界面和机器人逆解交互界面。在机器人运动学正解交互界面中可自动求解出机器人末端点的位姿;在机器人逆解交互界面中可自动求解出机器人的8组运动学逆解,并选择出最优解。(3)机器人路径跟踪。采用空间圆弧与空间直线的插补方法,并利用空间坐标系转换法对机器人路径跟踪进行研究。最后以一个机器人空间曲线路径为例,在机器人运动仿真系统中对机器人进行空间曲线路径跟踪的运动仿真,仿真结果证明该路径跟踪方法的正确性。(4)基于三维模型的机器人运动仿真系统设计。以SolidWorks软件为开发平台,使用Visual Basic软件建立机器人运动仿真控制界面,并结合MATLAB软件,建立机器人运动仿真系统。该系统可以实现机器人运动学自动求解、机器人运动参数自动读取以及控制机器人进行运动仿真等功能。基于三维模型机器人运动仿真系统的研究,可以在机器人制造之前有效地检查出机器人设计或工作过程中所出现的问题,从而避免不必要的损失,提高企业的生产效率。