基于螺旋理论的6R串联工业机器人奇异位形分析

发布时间：2018-03-19 16:37

  本文选题：工业机器人　切入点：旋量理论　出处：《组合机床与自动化加工技术》2017年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对6自由度串联工业机器人,对其工作空间中的奇异位形进行了分析。基于旋量理论,运用旋量指数积(POE)方法对机器人进行运动学建模,得到正运动学方程,并基于旋量指数积法对速度雅克比矩阵进行了推导。根据机器人处于奇异位形时的条件,对雅克比矩阵的行列式进行求解,从而得到机器人处于奇异位形时的所有情况,并给出了发生奇异时的机器人的构型。在此基础上,基于可操作度、雅克比条件数及最小奇异值等灵巧度指标使用MATLAB对机器人的奇异位形进行了仿真,仿真结果表明该机器人在3种情况下处于奇异位形,与分析结果一致,验证了文中方法的正确性。
[Abstract]:The singular configuration in the workspace of a 6-DOF series industrial robot is analyzed. Based on the spinor theory, the kinematics model of the robot is established by using the spinor exponential product method, and the positive kinematics equation is obtained. Based on the spinor exponential product method, the velocity Jacobian matrix is derived. According to the condition that the robot is in a singular configuration, the determinant of the Jacobi matrix is solved. The configuration of the robot with singularity is given. On the basis of this, the singularity configuration of the robot is simulated by using MATLAB based on the dexterity index of operability, Jacobian condition number and minimum singular value. The simulation results show that the robot is in a singular configuration in three cases, which is consistent with the analysis results and verifies the correctness of the proposed method.
【作者单位】： 东北大学机械工程与自动化学院;东北大学机器人科学与工程学院;沈阳理工大学机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51575092) 辽宁重大装备制造协同创新中心项目
【分类号】：TP242.2

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本文编号：1635102