基于ROS框架下三指机械手仿真控制
发布时间：2020-12-11 19:02
机械手抓取一直是科学研究领域机器人方向的一个重要内容。为了实现机械手稳定抓取,要应用到仿真控制,轨迹规划等相关原理。本文是以robotiq三指机械手模型为研究对象,建立ROS下robotiq三指机械手的仿真平台来控制机械手进行抓取实验。根据robotiq三指机械手的D-H参数,建立单指数学模型,对单个手指进行了正逆运动学建模,利用D-H参数法建立了机械手连杆坐标系,完成了单指的正运动学的建模,根据运动学公式,在已知连杆长度和关节转角可以求末端姿态,在已知机械手的末端位姿的情况下,可以反求机械手指的转角,最后使用matlab对robotiq单个手指进行仿真实验,为后续研究提供理论基础。使用solidworks软件建立robotiq三指机械手的各个连杆的简化模型,将机械手的手掌,转动关节和手指进行装配,使用插件生成URDF文件,根据URDF文件的编写模式,对robotiq机械手的URDF文件进行改写,完成机械手各关节和连杆的树形图,并使用check<sub>urdf证明urdf文件可以使用,完成了基于ROS的机械手仿真实验平台的搭建。在仿真环境下,可以控制...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机器人完成抓取
Ｆｉｇ?１．１?Ｔｈｅ?ｒｏｂｏｔ?ｃｏｍｐｌｅｔｅｓ?ｔｈｅ?ｇｒａｂ?Ｆｉｇｌ．２?Ｒｏｂｏｔｓ?ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｈａｌｌｅｎｇｅ??在挑战赛中，１７支队伍中有４支队伍选择了?ｒｏｂｏｄｑ三指自适应机械手组成他们的??机器人。Ｒｏｂｏｔｉｑ三指自适应机械手设计目的是为自动化工业生产过程提供抓取灵活性??和抓取稳定性。所有四个队（用星形图显示）使用ｒｏｂｏｔｉｑ三指自适应机械手。前８名，在??操控性挑战中得分很多。这其中包括以惊人的２７分赢得比赛的沙夫特队。麻省理工学??院和阿特拉斯的研宄团队也和卡内基梅隆大学一样，使用三指机械手进行灵活操作。??移动平台检测气体泄漏项目。研发团队卡塞尔大学，巴姆，弗劳恩霍夫。移动平台检??测气体泄漏项目正在研究如何使用机器人。该项目使用三指机械手对天然气公司基础设??施进行检查如图１．３所示。在石油和天然气加工业中使用ＵＲ机械臂［１７］和ｒｏｂｏｔｉｑ机械手??操作检查设备环境，可以避免危险环境对公司员工造成伤害。检测机器人可以在自动或??遥控模式下运行。它配备了各种传感器检测泄漏。配备有灵活的夹持器的手臂。在工作??人员进入工作地点之前，使用机器人进行精细的操作（如关闭阀门），从而避免人与危险??环境的接触。??
．．Ｆｉｇ?１．１?Ｔｈｅ?ｒｏｂｏｔ?ｃｏｍｐｌｅｔｅｓ?ｔｈｅ?ｇｒａｂ?Ｆｉｇｌ．２?Ｒｏｂｏｔｓ?ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｈａｌｌｅｎｇｅ??在挑战赛中，１７支队伍中有４支队伍选择了?ｒｏｂｏｄｑ三指自适应机械手组成他们的??机器人。Ｒｏｂｏｔｉｑ三指自适应机械手设计目的是为自动化工业生产过程提供抓取灵活性??和抓取稳定性。所有四个队（用星形图显示）使用ｒｏｂｏｔｉｑ三指自适应机械手。前８名，在??操控性挑战中得分很多。这其中包括以惊人的２７分赢得比赛的沙夫特队。麻省理工学??院和阿特拉斯的研宄团队也和卡内基梅隆大学一样，使用三指机械手进行灵活操作。??移动平台检测气体泄漏项目。研发团队卡塞尔大学，巴姆，弗劳恩霍夫。移动平台检??测气体泄漏项目正在研究如何使用机器人。该项目使用三指机械手对天然气公司基础设??施进行检查如图１．３所示。在石油和天然气加工业中使用ＵＲ机械臂［１７］和ｒｏｂｏｔｉｑ机械手??操作检查设备环境，可以避免危险环境对公司员工造成伤害。检测机器人可以在自动或??遥控模式下运行。它配备了各种传感器检测泄漏。配备有灵活的夹持器的手臂。在工作??人员进入工作地点之前，使用机器人进行精细的操作（如关闭阀门），从而避免人与危险??环境的接触。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Adams和Matlab的机器人手臂运动控制联合仿真研究[J]. 叶仁平,曾德怀. 现代制造工程. 2017(06)
[2]基于ROS平台的六自由度机械臂运动规划[J]. 孟韶南,梁雁冰,师恒. 上海交通大学学报. 2016(S1)
[3]Dobot机械臂建模仿真与轨迹规划算法研究[J]. 孙军,张家亮,马玲. 机械与电子. 2016(06)
[4]基于ROS的机械臂控制系统设计[J]. 陈前里,刘成良,贡亮,周斌. 机电一体化. 2016(02)
[5]基于ROS串联机器人虚拟运动控制及仿真研究[J]. 陈盛龙,平雪良,曹正万,蒋毅. 组合机床与自动化加工技术. 2015(10)
[6]基于ROS的机器人模型构建方法研究[J]. 曹正万,平雪良,陈盛龙,蒋毅. 组合机床与自动化加工技术. 2015(08)
[7]科尔摩根为Universal Robots轻型机械臂提供驱动电机[J]. 伺服控制. 2015(08)
[8]工业机器人的应用研究[J]. 刘永安,余天荣. 机电工程技术. 2014(02)
[9]拟人机械手的研究与发展[J]. 张元兴,罗金良,何价来. 现代机械. 2013(06)
[10]基于MATLAB Robotics工具箱的SCARA机器人轨迹规划与仿真[J]. 左富勇,胡小平,谢珂,朱秋玲. 湖南科技大学学报(自然科学版). 2012(02)
博士论文
[1]机器人多指手抓取规划算法研究[D]. 文双全.浙江大学 2012
硕士论文
[1]串联机器人轨迹规划方法研究[D]. 邢凯涛.新疆大学 2017
[2]基于ROS的码垛机器人运动仿真及轨迹规划[D]. 温宽昌.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于ROS的机器人三维仿真平台设计与研究[D]. 陈炜灿.东北大学 2014
[4]移动机械臂跟踪控制与运动规划研究[D]. 林冠楠.上海交通大学 2012
[5]机器人多指手自主抓取规划研究[D]. 秦晅.南京航空航天大学 2006
[6]三指灵巧手手指及其抓取运动规划的研究[D]. 李平.哈尔滨工程大学 2003
本文编号：2911062
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机器人完成抓取
Ｆｉｇ?１．１?Ｔｈｅ?ｒｏｂｏｔ?ｃｏｍｐｌｅｔｅｓ?ｔｈｅ?ｇｒａｂ?Ｆｉｇｌ．２?Ｒｏｂｏｔｓ?ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｈａｌｌｅｎｇｅ??在挑战赛中，１７支队伍中有４支队伍选择了?ｒｏｂｏｄｑ三指自适应机械手组成他们的??机器人。Ｒｏｂｏｔｉｑ三指自适应机械手设计目的是为自动化工业生产过程提供抓取灵活性??和抓取稳定性。所有四个队（用星形图显示）使用ｒｏｂｏｔｉｑ三指自适应机械手。前８名，在??操控性挑战中得分很多。这其中包括以惊人的２７分赢得比赛的沙夫特队。麻省理工学??院和阿特拉斯的研宄团队也和卡内基梅隆大学一样，使用三指机械手进行灵活操作。??移动平台检测气体泄漏项目。研发团队卡塞尔大学，巴姆，弗劳恩霍夫。移动平台检??测气体泄漏项目正在研究如何使用机器人。该项目使用三指机械手对天然气公司基础设??施进行检查如图１．３所示。在石油和天然气加工业中使用ＵＲ机械臂［１７］和ｒｏｂｏｔｉｑ机械手??操作检查设备环境，可以避免危险环境对公司员工造成伤害。检测机器人可以在自动或??遥控模式下运行。它配备了各种传感器检测泄漏。配备有灵活的夹持器的手臂。在工作??人员进入工作地点之前，使用机器人进行精细的操作（如关闭阀门），从而避免人与危险??环境的接触。??
．．Ｆｉｇ?１．１?Ｔｈｅ?ｒｏｂｏｔ?ｃｏｍｐｌｅｔｅｓ?ｔｈｅ?ｇｒａｂ?Ｆｉｇｌ．２?Ｒｏｂｏｔｓ?ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｈａｌｌｅｎｇｅ??在挑战赛中，１７支队伍中有４支队伍选择了?ｒｏｂｏｄｑ三指自适应机械手组成他们的??机器人。Ｒｏｂｏｔｉｑ三指自适应机械手设计目的是为自动化工业生产过程提供抓取灵活性??和抓取稳定性。所有四个队（用星形图显示）使用ｒｏｂｏｔｉｑ三指自适应机械手。前８名，在??操控性挑战中得分很多。这其中包括以惊人的２７分赢得比赛的沙夫特队。麻省理工学??院和阿特拉斯的研宄团队也和卡内基梅隆大学一样，使用三指机械手进行灵活操作。??移动平台检测气体泄漏项目。研发团队卡塞尔大学，巴姆，弗劳恩霍夫。移动平台检??测气体泄漏项目正在研究如何使用机器人。该项目使用三指机械手对天然气公司基础设??施进行检查如图１．３所示。在石油和天然气加工业中使用ＵＲ机械臂［１７］和ｒｏｂｏｔｉｑ机械手??操作检查设备环境，可以避免危险环境对公司员工造成伤害。检测机器人可以在自动或??遥控模式下运行。它配备了各种传感器检测泄漏。配备有灵活的夹持器的手臂。在工作??人员进入工作地点之前，使用机器人进行精细的操作（如关闭阀门），从而避免人与危险??环境的接触。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Adams和Matlab的机器人手臂运动控制联合仿真研究[J]. 叶仁平,曾德怀. 现代制造工程. 2017(06)
[2]基于ROS平台的六自由度机械臂运动规划[J]. 孟韶南,梁雁冰,师恒. 上海交通大学学报. 2016(S1)
[3]Dobot机械臂建模仿真与轨迹规划算法研究[J]. 孙军,张家亮,马玲. 机械与电子. 2016(06)
[4]基于ROS的机械臂控制系统设计[J]. 陈前里,刘成良,贡亮,周斌. 机电一体化. 2016(02)
[5]基于ROS串联机器人虚拟运动控制及仿真研究[J]. 陈盛龙,平雪良,曹正万,蒋毅. 组合机床与自动化加工技术. 2015(10)
[6]基于ROS的机器人模型构建方法研究[J]. 曹正万,平雪良,陈盛龙,蒋毅. 组合机床与自动化加工技术. 2015(08)
[7]科尔摩根为Universal Robots轻型机械臂提供驱动电机[J]. 伺服控制. 2015(08)
[8]工业机器人的应用研究[J]. 刘永安,余天荣. 机电工程技术. 2014(02)
[9]拟人机械手的研究与发展[J]. 张元兴,罗金良,何价来. 现代机械. 2013(06)
[10]基于MATLAB Robotics工具箱的SCARA机器人轨迹规划与仿真[J]. 左富勇,胡小平,谢珂,朱秋玲. 湖南科技大学学报(自然科学版). 2012(02)
博士论文
[1]机器人多指手抓取规划算法研究[D]. 文双全.浙江大学 2012
硕士论文
[1]串联机器人轨迹规划方法研究[D]. 邢凯涛.新疆大学 2017
[2]基于ROS的码垛机器人运动仿真及轨迹规划[D]. 温宽昌.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于ROS的机器人三维仿真平台设计与研究[D]. 陈炜灿.东北大学 2014
[4]移动机械臂跟踪控制与运动规划研究[D]. 林冠楠.上海交通大学 2012
[5]机器人多指手自主抓取规划研究[D]. 秦晅.南京航空航天大学 2006
[6]三指灵巧手手指及其抓取运动规划的研究[D]. 李平.哈尔滨工程大学 2003
本文编号：2911062
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