基于MATLAB的5自由度機器人仿真研究.pdf

1、機器人技術是現(xiàn)代科學與技術的交叉和綜合體現(xiàn)，它是綜合了計算機、機構學、控制論、仿生學等多學科的先進科學技術，機器人的技術水平體現(xiàn)著一個國家的整體科學技術實力。機器人不僅被應用在軍事、航天等尖端領域，還成為現(xiàn)代制造系統(tǒng)中一種不可或缺的裝備，被廣泛應用在飛機、汽車、電子產(chǎn)品等行業(yè)的制造過程中，現(xiàn)在正逐步走向社會、家庭，服務機器人已經(jīng)進入到人們的日常生活中。
　　(1)在機器人的研究和設計中，機器人的運動學和動力學系統(tǒng)的有關理論與應用一

2、直是研究人員關注的重點內(nèi)容。本文以5自由度教學機器人為研究對象，首先采用D-H和齊次變換矩陣建立了機器人運動學模型，推導出了機器人運動學方程正、逆解的表達式。利用MATLAB編程和蒙特卡洛法分析了機器人的工作空間，為規(guī)劃機器人的工作提供了參考。
　　(2)使用Pro/E軟件建立了機器人的三維模型，利用VRML(虛擬現(xiàn)實建模語言Virtual Reality Modeling Language)對機器人的三維模型進行了編輯和定義，生

3、成了機器人在虛擬現(xiàn)實中的仿真模型，采用虛擬現(xiàn)實技術進行仿真，能夠直觀、形象的觀察機器人工作狀況。
　　(3)基于MATLAB中的Robotics Toolbox，實現(xiàn)了機器人的正、逆運動學和軌跡規(guī)劃的仿真，得到的運動曲線可以為機器人的工作規(guī)劃提供參考。通過MATLAB/Simulink的虛擬現(xiàn)實工具箱實現(xiàn)了運動仿真的可視化，對固定軌跡時，在關節(jié)空間采用五次多項式插值，對機器人搬運工作進行了仿真，分析各個關節(jié)的角速度和角加速度，能夠