機(jī)器人臂手仿真系統(tǒng)的建模與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)上建立一個(gè)機(jī)器人臂手系統(tǒng)的仿真平臺(tái)。通過這個(gè)平臺(tái)，操作人員可以用鼠標(biāo)、鍵盤等輸入設(shè)備控制虛擬作業(yè)場(chǎng)景中的機(jī)器人臂和靈巧手，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)器人臂手系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程的仿真。 本文以北航的BH-3靈巧手和KUKA機(jī)器人為基礎(chǔ)，基于機(jī)器人旋量理論，對(duì)機(jī)器人臂手系統(tǒng)的建模和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究。首先，在對(duì)機(jī)器人臂和靈巧手進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，采用OpenGL和VC開發(fā)工具在計(jì)算機(jī)中構(gòu)造出一個(gè)逼真的虛擬作業(yè)場(chǎng)景，使操作者更

2、加有效地直觀地了解機(jī)器人臂手系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中的位姿等各種信息；其次，運(yùn)用旋量理論和指數(shù)積公式，建立機(jī)器人臂手系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并利用雅可比矩陣實(shí)現(xiàn)臂手系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解算法，使操作人員可以直接對(duì)末端姿態(tài)進(jìn)行控制；再次，運(yùn)用基于旋量的開鏈機(jī)器人動(dòng)力學(xué)方法，建立機(jī)器人臂手系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，分析機(jī)器人臂和靈巧手之間的力的耦合關(guān)系，并對(duì)靈巧手和外界接觸時(shí)，指端受力對(duì)靈巧手和機(jī)械臂各關(guān)節(jié)影響情況進(jìn)行研究。最后，提出一種智能抓取算法，能根據(jù)物體大小、位