本文選題：六自由度　切入點(diǎn)：關(guān)節(jié)式機(jī)器人　出處：《華東理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大以及現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,人們對(duì)工業(yè)機(jī)器人性能的要求越來越高,高速、高精度、智能和模塊化成為目前工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的主要趨勢(shì)。本文介紹了國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀,機(jī)器人奇異位形規(guī)避技術(shù)和軌跡規(guī)劃對(duì)振動(dòng)抑制的研究現(xiàn)狀,對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、奇異位形以及加速度對(duì)機(jī)器人振動(dòng)的影響進(jìn)行了分析,探討了機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法,完成了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的仿真,完成了機(jī)器人總體設(shè)計(jì)和機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文用改進(jìn)型D-H方法建立了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,對(duì)機(jī)器人的正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析和仿真驗(yàn)證。對(duì)機(jī)器人的奇異位形進(jìn)行了分析,并通過MATLAB自帶的Robotics Toolbox工具進(jìn)行了仿真分析,提出了"奇異分離+阻尼倒數(shù)"的奇異位形規(guī)避方法,有效地降低奇異位形附近對(duì)機(jī)器人末端執(zhí)行器精度的影響。通過建立的機(jī)器人動(dòng)力學(xué)方程和振動(dòng)方程分析加速度對(duì)機(jī)器人振動(dòng)的影響,提出一種評(píng)價(jià)指標(biāo):關(guān)節(jié)波動(dòng)率,并分析了其有效性,為加速度值的選取提供一種普遍參考。討論了機(jī)器人的軌跡規(guī)劃方法,為本課題機(jī)器人控制系統(tǒng)研制提供理論依據(jù)�；贏DAMS建立虛擬樣機(jī)模型,進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析,為驗(yàn)證本課題機(jī)器人結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及物理樣機(jī)的調(diào)試提供了可靠依據(jù)。完成了六自由度關(guān)節(jié)式機(jī)器人的總體方案設(shè)計(jì),包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選型,傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),控制柜設(shè)計(jì),運(yùn)動(dòng)控制器選型,示教器的選型和按鍵功能定義,涂膠裝置的設(shè)計(jì);介紹了本課題研制的六自由度機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件功能以及完成了機(jī)器人的調(diào)試。
[Abstract]:With the continuous expansion of industrial robot application field and the rapid development of modern industry, the performance of industrial robot is required more and more high speed, high precision, Intelligence and modularization have become the main development trend of industrial robots. This paper introduces the development status of industrial robots at home and abroad, the research status of robot singular configuration avoidance technology and trajectory planning for vibration suppression, and the kinematics of robots. The effects of singularity and acceleration on robot vibration are analyzed. The robot trajectory planning method is discussed and the kinematics and dynamics simulation of the robot is completed. In this paper, the kinematics model of the robot is established by using the improved D-H method. The inverse kinematics is analyzed and verified by simulation. The singular configuration of the robot is analyzed and simulated by the Robotics Toolbox tool of MATLAB. The singular configuration evading method of "singular decoupling damping reciprocal" is proposed. The effect of the singular configuration on the precision of the robot end actuator is effectively reduced. By analyzing the effect of acceleration on the vibration of the robot by using the dynamic and vibration equations of the robot, a new evaluation index, the joint fluctuation rate, is proposed. The validity of the method is analyzed, which provides a general reference for the selection of acceleration value. The trajectory planning method of the robot is discussed, which provides a theoretical basis for the development of the robot control system. The virtual prototype model is established based on ADAMS. The kinematics and dynamics simulation analysis is carried out, which provides a reliable basis for verifying the structure of the robot, the design of the control system and the debugging of the physical prototype. The overall scheme design of the six-degree-of-freedom joint robot is completed. Including driving system selection, transmission system design, control cabinet design, motion controller type selection, teacher selection and key function definition, glue coating device design; This paper introduces the software function of the six-DOF robot control system and the debugging of the robot.
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242

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