發(fā)布時(shí)間：2018-04-27 00:12

  本文選題：機(jī)械臂 + 正逆運(yùn)動學(xué)��； 參考：《計(jì)算機(jī)仿真》2016年12期

【摘要】：針對傳統(tǒng)機(jī)器人機(jī)械臂動力學(xué)仿真存在效率低和實(shí)時(shí)性差的問題,提出一種基于ODE的機(jī)器人機(jī)械臂動力學(xué)仿真方法。通過建立機(jī)械臂D-H坐標(biāo)系,得到了正運(yùn)動學(xué)模型;利用歐幾里得范數(shù)進(jìn)行機(jī)械臂逆運(yùn)動學(xué)計(jì)算;使用開源剛體動力學(xué)引輩ODE完成機(jī)械臂動力學(xué)計(jì)算。將機(jī)械臂三維模型導(dǎo)入Open Inventor,并建立機(jī)械臂的三維仿真平臺。通過仿真表明,利用ODE對機(jī)器人機(jī)械臂動力學(xué)仿真,計(jì)算效率高,不僅可實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的實(shí)時(shí)控制,而且能繪制動力學(xué)參數(shù)跟蹤曲線圖。實(shí)驗(yàn)證明了上述方法有效,為機(jī)器人機(jī)械臂實(shí)時(shí)動態(tài)性能優(yōu)化提供了科學(xué)依據(jù)。
[Abstract]:Aiming at the problems of low efficiency and poor real-time performance in the dynamic simulation of traditional robot manipulator, a dynamic simulation method of robot manipulator based on ODE is proposed. By establishing the D-H coordinate system of the manipulator, the forward kinematics model is obtained, the inverse kinematics of the manipulator is calculated by using Euclidean norm, and the dynamic calculation of the manipulator is completed by using the open-source rigid body dynamics guide ODE. The 3D model of manipulator is imported into Open inventor, and the 3D simulation platform of manipulator is established. The simulation results show that the dynamic simulation of robot manipulator by ODE has high computational efficiency and can not only realize the real-time control of the manipulator, but also draw the curve of dynamic parameter tracking. The experimental results show that the proposed method is effective and provides a scientific basis for the real-time dynamic performance optimization of robot manipulators.
【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院;數(shù)字社區(qū)教育部工程研究中心;城市軌道交通北京實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(2012afd1040)
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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3 黃玉釧;曲道奎;徐方;;FROG-LEG型真空機(jī)械手的動力學(xué)控制研究[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2013年03期

4 方水光;邵丹璐;金英連;王斌銳;;柔性仿人機(jī)械臂設(shè)計(jì)與動力學(xué)仿真[J];工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào);2012年04期

5 魯墨武;石磊;譚娜;婁峰;朱曉偉;;基于Matlab的機(jī)器人建模與動力學(xué)仿真[J];機(jī)械工程師;2011年01期

6 付榮;居鶴華;;高精度解耦六自由度機(jī)械臂逆運(yùn)動學(xué)解法[J];計(jì)算機(jī)測量與控制;2010年07期

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5 宛云龍;許紅霞;;機(jī)器人機(jī)械臂動力學(xué)仿真研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2016年12期

6 洪曉莉;尹輝俊;王祖皓;張蕓華;;基于敏感度分析的叉車門架鉸接點(diǎn)的布置優(yōu)化[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2016年11期

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5 郭啟雯;才鴻年;王富恥;張洪梅;;材料適用性評價(jià)模型構(gòu)建研究[J];材料工程;2011年01期

6 魯墨武;石磊;譚娜;婁峰;朱曉偉;;基于Matlab的機(jī)器人建模與動力學(xué)仿真[J];機(jī)械工程師;2011年01期

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7 ;手術(shù)用微型機(jī)械臂[J];機(jī)器人情報(bào);1994年01期

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4 陳瑞燕;梁輝;馮永;;用于深水水下設(shè)備下放安裝的多功能機(jī)械臂[A];第十三屆中國科協(xié)年會第13分會場-海洋工程裝備發(fā)展論壇論文集[C];2011年

5 朱華里;張芳;;電機(jī)控制下的一類彈性機(jī)械臂系統(tǒng)的鎮(zhèn)定[A];1996年中國控制會議論文集[C];1996年

6 鄭樺;叢爽;魏子翔;;提高實(shí)際繪圖精度與速度的二自由度機(jī)械臂控制[A];2007年中國智能自動化會議論文集[C];2007年

7 劉達(dá);王田苗;張浩;;一種用于輔助外科手術(shù)的機(jī)械臂設(shè)計(jì)[A];第十二屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2000年

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9 梁捷;陳力;;漂浮基空間機(jī)械臂姿態(tài)與末端抓手協(xié)調(diào)運(yùn)動的模糊變結(jié)構(gòu)滑�？刂芠A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

10 劉慶杰;許向陽;戴亞平;;基于機(jī)械臂轉(zhuǎn)速的遠(yuǎn)程廣義最小方差控制[A];全國煉鋼連鑄過程自動化技術(shù)交流會論文集[C];2006年

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4 ;瑞典開發(fā)出不怕水的醫(yī)用微型機(jī)械臂[N];中國信息報(bào);2000年

5 王曉晨 潘晨;讓中國“臂”炫舞太空[N];中國航天報(bào);2012年

6 田兆運(yùn) 張曉祺;“玉兔號”:機(jī)械臂投放測試成功，，即將開始休眠[N];新華每日電訊;2013年

7 通訊員 祁登峰 記者 付毅飛;“玉兔”機(jī)械臂成功實(shí)施首次科學(xué)探測[N];科技日報(bào);2014年

8 子虎;未來做手術(shù)動口不動手[N];北京科技報(bào);2004年

9 張雪松;“衛(wèi)星抓衛(wèi)星”緣何有人不安[N];中國航天報(bào);2013年

10 ;連續(xù)式熔銅擠壓機(jī)械臂[N];中國有色金屬報(bào);2003年

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10 叢佩超;空間機(jī)械臂抓取目標(biāo)的碰撞前構(gòu)型規(guī)劃與控制問題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

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本文編號：1808302