串联机器人轨迹规划方法研究
本文关键词：串联机器人轨迹规划方法研究 出处：《新疆大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：随着国家“中国制造2025”战略的大力实施,机器人产业已经成为我国能否成为“制造强国”的关键产业之一。串联机器人作为工业机器人中重要的类型,其迅猛发展必定对我国汽车等离散制造领域的提升有很大帮助。而机器人轨迹规划,作为最基本的规划,对机器人高效精准的完成作业任务有着决定性的作用。本文较为深入的探索研究了6自由度(Degree Of Freedom,DOF)机器人的运动学知识以及轨迹规划方面的内容,并基于此通过Matlab Robotics工具箱实现了6DOF机器人运动学和轨迹规划仿真。最后通过奥松公司的AS-6DOF机器人验证了逆运动学的求法,并结合直线插补和空间圆弧插补设计了一种可使6DOF机器人书写简单的字母与汉字的方法并进行了仿真验证。将研究的内容归纳如下:(1)通过研究对比分析工业机器人的发展历史及现状,国内外轨迹规划方法研究动态及发展趋势,明确了机器人产业虽然发展了很多年,但仍然是一个方兴未艾的行业,而在轨迹规划领域仍大有可为。(2)通过对机器人位姿变换、正逆运动学、连杆坐标系的构建等运动学知识的学习研究,用D-H法构建了一种6DOF机器人运动模型,并在此基础上进行了正逆运动学的求解分析。(3)学习研究了关节空间(Joint Space)与笛卡尔空间(Cartesian Space)6DOF机器人轨迹规划方法,重点分析了Joint Space的三次和五次多项式插值,以及Cartesian Space线性插值函数和空间圆弧运动插补,并推导出其数学关系式。(4)以Puma560为研究对象,通过Matlab Robotics工具箱构建机器人模型,并对运动模型的坐标变换、正反解、轨迹规划进行分析和仿真验证,最后验证可得Joint Space与Cartesian Space 6DOF机器人轨迹规划方法是可行的。(5)通过Arduino平台6DOF机器人进行正逆解的求解,并利用基本直线插补和空间圆弧插补设计了一种轨迹规划方法,使6DOF机器人能进行字母“S”与汉字“工”的书写,并通过Matlab Robotics工具箱和6DOF机器人对规划方法进行了仿真验证,效果良好。
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP242
【参考文献】
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，本文编号：1330680
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