多自由度机械手的积木化开发环境

发布时间：2020-08-28 02:26

【摘要】：机械手广泛应用于各行各业,不仅在医疗、航空、航海、研究等领域,更涉及到我们的日常生活中,而且使用范围越来越广泛,针对机械手的开发环境也越来越受到人们的关注。本论文旨在实现通过搭积木的方式构建多自由度机械手控制系统,并具有离线示教仿真功能的多自由度机械手开发环境。本文所研究的内容如下:(1)对多自由度关节型机械手进行运动学分析,根据不同自由度机械手的运动特性分析了正向运动学;(2)采用积木化表示方法,对机械手各关节和连杆形象直观地表示出来并进行积木化建库,根据机械手不同的关节属性进行积木库的分类;(3)积木库管理是对积木库中的模块进行新建、新建模块的导入、新建模块的保存等编辑操作,对用户做到了开放、可扩展的要求;(4)采用积木化编程方法判定积木模块之间的连接,根据机械手的各个关节的连接关系,确定机械手模块库中的模块之间连接;(5)控制器用于控制机械手的运动,采用属性表的方式对机械手各个关节的运动进行控制;(6)示教控制的研究是对搭建成功的机械手进行离线仿真,完成了六自由度机械手的正向运动学验证以及教导功能操作。本文的工作对机械手积木化环境进行一系列有益尝试,对以上系统功能进行了实例验证。但还有许多方面需要进一步改进和完善。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP241
【图文】：

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图 3.3 机械手积木库模块dio Max（简称 3D Max）软件，对机械手的利用该软件的三维绘图工具，进行机械手的的三维立体图形进行对象复合，并导出为可以看出，三维积木可以形象直观的反映出积木库设计本系统软件中将积木库分为了底他模块库。机械手积木模块存放在“多自由机械手积木库”文件夹里，如图 3.4 tor.PC-20161130FBZA\Desktop\多自由度机其中，底座模块库文件夹里包含了底座模块俯仰模块库文件夹里包含了俯仰模块，其它座模块库、旋转模块库、俯仰模块库文件夹

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图 3.4 机械手积木模块路径文件夹了底座模块，底座模块为机械手的基\Administrator.PC-20161130FBZA\Deskt积木库\底座模块库\底座模块 1.3DS”，底40mm，上底面半径为 36mm，高为 15m 18mm，用于连接在旋转模块 1 下部关。

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27图 3.5 底座模块积木图了旋转模块 1、旋转模块 2、旋转模块性为旋转的积木模块。例如，旋转r.PC-20161130FBZA\Desktop\多自由度机模块库\旋转模块 1.3DS”，旋转模块 1 的为 32mm，宽为 32mm；旋转模块 1 的是 0°-360°；旋转模块 1 下部关节 1-1 节 1-0 上；旋转模块 1 上部关节 2-0 的 2-1 上；旋转模块 1 的积木图如图 3.6

【参考文献】