本文選題：六自由度　切入點：關節(jié)式機器人　出處：《華東理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著工業(yè)機器人應用領域的不斷擴大以及現代工業(yè)的快速發(fā)展,人們對工業(yè)機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)機器人發(fā)展的主要趨勢。本文介紹了國內外工業(yè)機器人的發(fā)展現狀,機器人奇異位形規(guī)避技術和軌跡規(guī)劃對振動抑制的研究現狀,對機器人運動學、奇異位形以及加速度對機器人振動的影響進行了分析,探討了機器人軌跡規(guī)劃方法,完成了機器人運動學和動力學的仿真,完成了機器人總體設計和機器人的控制系統(tǒng)設計。本文用改進型D-H方法建立了機器人運動學模型,對機器人的正、逆運動學進行了分析和仿真驗證。對機器人的奇異位形進行了分析,并通過MATLAB自帶的Robotics Toolbox工具進行了仿真分析,提出了"奇異分離+阻尼倒數"的奇異位形規(guī)避方法,有效地降低奇異位形附近對機器人末端執(zhí)行器精度的影響。通過建立的機器人動力學方程和振動方程分析加速度對機器人振動的影響,提出一種評價指標:關節(jié)波動率,并分析了其有效性,為加速度值的選取提供一種普遍參考。討論了機器人的軌跡規(guī)劃方法,為本課題機器人控制系統(tǒng)研制提供理論依據�；贏DAMS建立虛擬樣機模型,進行了運動學和動力學仿真分析,為驗證本課題機器人結構、控制系統(tǒng)的設計以及物理樣機的調試提供了可靠依據。完成了六自由度關節(jié)式機器人的總體方案設計,包括驅動系統(tǒng)選型,傳動系統(tǒng)設計,控制柜設計,運動控制器選型,示教器的選型和按鍵功能定義,涂膠裝置的設計;介紹了本課題研制的六自由度機器人控制系統(tǒng)軟件功能以及完成了機器人的調試。
[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.
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

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