機(jī)器人建模與仿真系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、機(jī)器人技術(shù)廣泛應(yīng)用于國防、工業(yè)等領(lǐng)域，是衡量制造業(yè)和高科技水平的戰(zhàn)略性標(biāo)桿之一。然而實(shí)物機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴、實(shí)驗(yàn)損耗較大，限制了機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步。機(jī)器人建模與仿真是克服這些困難的一個方向，獲得廣泛重視并發(fā)展迅速，但仍然存在操作過程繁復(fù)、建模周期長、仿真參數(shù)獲取不易等難題。針對上述情況，本文研究機(jī)器人建模與仿真方法并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，支持快速建立和校驗(yàn)機(jī)器人模型；支持機(jī)器人實(shí)時動力學(xué)仿真、參數(shù)反饋和圖形顯示：支持用戶交互控制和驅(qū)動器調(diào)試等功

2、能。本文主要研究工作及貢獻(xiàn)有以下三點(diǎn)。
　　 1.研究并實(shí)現(xiàn)基于圖形交互的快速機(jī)器人建模系統(tǒng)GRMS。系統(tǒng)提出基于幾何的連桿模型建模方法；提出基于運(yùn)動學(xué)原理的連桿結(jié)構(gòu)校驗(yàn)方法；提出碰撞檢測模型建模方法以簡化機(jī)器人外型；提出完整仿真建模方法以支持驅(qū)動器等擴(kuò)展建模；支持與機(jī)器人仿真系統(tǒng)交互。
　　 2.研究并實(shí)現(xiàn)基于MSRS的交互式機(jī)器人仿真系統(tǒng)MRSS。系統(tǒng)針對MSRS中機(jī)器人建模需要復(fù)雜代碼設(shè)計(jì)的問題，設(shè)計(jì)機(jī)器人模型文件

3、解析器，可靈活導(dǎo)入連桿模型文件；針對MSRS難以獲取物理參數(shù)的問題，通過物體狀態(tài)獲取動力學(xué)參數(shù)。
　　 3.研究并實(shí)現(xiàn)基于物理引擎封裝層的交互式機(jī)器人仿真系統(tǒng)PERSS。系統(tǒng)支持導(dǎo)入完整仿真模型文件；設(shè)計(jì)物理引擎封裝層，為采用多種物理引擎仿真比較打下基礎(chǔ)；設(shè)計(jì)繪制引擎封裝層；提出基于PID控制原理的關(guān)節(jié)驅(qū)動器仿真方法以支持電機(jī)選型。
　　 本文提出的建模與仿真方法設(shè)計(jì)靈活、建模快速準(zhǔn)確、仿真實(shí)時性強(qiáng)，為機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)和驅(qū)