機(jī)器人搬運(yùn)袋裝物料的運(yùn)動(dòng)軌跡分析.pdf

1、由于機(jī)器人優(yōu)越的作業(yè)性能,在社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)中被廣泛應(yīng)用,并帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益.本文對(duì)機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究,主要包括基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、軌跡規(guī)劃等幾個(gè)部分. 文中介紹了國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人發(fā)展?fàn)顩r,并針對(duì)目前袋裝物料的搬運(yùn)狀況作了大量論述.從中可以認(rèn)識(shí)到我國(guó)機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用與發(fā)達(dá)國(guó)家有著較大差距.尤其在機(jī)器人搬運(yùn)袋裝物料方面,我國(guó)的基礎(chǔ)研究仍相當(dāng)有限.從而本文的研究?jī)?nèi)容對(duì)于該領(lǐng)域的研究有著積極的意義.

2、 對(duì)機(jī)器人的關(guān)節(jié)形式、工作空間以及末端操作器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了必要的討論.在確保完成預(yù)期搬運(yùn)動(dòng)作的情況下,分析了完成袋裝物料搬運(yùn)機(jī)器人的自由度形式;以水泥袋裝運(yùn)汽車作為工作場(chǎng)景,對(duì)機(jī)器人大、小臂的長(zhǎng)度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì);將50kg的袋裝水泥作為抓取對(duì)象,設(shè)計(jì)了一套末端夾持器,該夾持器具有結(jié)構(gòu)新穎,方法獨(dú)特,抓取可靠等特點(diǎn). 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)是機(jī)器人動(dòng)力學(xué)、機(jī)器人控制和規(guī)劃的基礎(chǔ),因此,尋求簡(jiǎn)單而有效的方法進(jìn)行機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析具有重要的意義.

3、本文不拘泥于目前慣用的D-H矩陣表示法,針對(duì)搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析.在分析過(guò)程中,將機(jī)器人的位姿分解,并分別用關(guān)節(jié)角度來(lái)表示,以關(guān)節(jié)角度為中間量求解運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,避免了大量矩陣求逆的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算,求解過(guò)程簡(jiǎn)單方便,大大提高了計(jì)算速度,對(duì)于機(jī)器人實(shí)時(shí)在線控制,具有較大的實(shí)用價(jià)值. 軌跡規(guī)劃對(duì)于機(jī)器人的控制有著重要意義.根據(jù)機(jī)器人的各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),將其分別在關(guān)節(jié)空間以及笛卡爾空間進(jìn)行軌跡規(guī)劃.選擇高次插值函數(shù)描述軌跡,