基于VRML的冗余度機器人三維可視化仿真.pdf

1、機器人仿真技術是研究機器人系統(tǒng)及相關技術的有效手段和得力工具.虛擬現(xiàn)實技術(Virtual Reality)的發(fā)展,為人機交互界面的建立開創(chuàng)了新的領域,為機器人研究提供了新的工具.運用虛擬現(xiàn)實建模語言VRML(Virtual Reality Modeling Language),結合Java語言建立遙操作仿真系統(tǒng)又是機器人仿真的研究熱點.該文運用虛擬現(xiàn)實建模語言VRML建立冗余七自由度機器人RIR(Redundant Industry

2、Robot)的可視化仿真模型,仿真模型嵌入到由Java Applet建立的用戶操作界面中.在機器人幾何建模過程中,體現(xiàn)七個關節(jié)的嵌套關系,實現(xiàn)當某一個關節(jié)運動時帶動以后的所有關節(jié)一起運動,并且運用Java多線程機制實現(xiàn)七個關節(jié)同時運動.為了使操作者通過界面控制VRML虛擬環(huán)境中的仿真機器人,需要建立兩者間的接口EAI,通過Browser類的實例訪問機器人模型中由DEF定義的節(jié)點,通過eventIn、eventOut事件設置和取得各個關節(jié)

3、角的角度.運用修正的Denavit-Hartenberg方法導出RIR機器人的運動學方程,并進行正向運動學仿真研究,觀察者可以從各個方向觀察機器人位姿變化的全過程,動畫效果好,運動平滑逼真.接下來進行軌跡規(guī)劃的研究,第一步是先進行運動學逆解算,得到各個關節(jié)角度,然后采用避關節(jié)角限制指標進行優(yōu)化得到最優(yōu)的一組解,再利用三次多項式插值方法得到關節(jié)軌跡,進行關節(jié)空間的PTP軌跡規(guī)劃.通過仿真得到關節(jié)軌跡曲線和速度曲線,由曲線的連續(xù)性可知運動平