發(fā)布時(shí)間：2018-06-29 02:01

  本文選題：機(jī)械臂建模 + 三維模型　； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著機(jī)器人得到越來越多的應(yīng)用,機(jī)械臂模擬仿真也受到研究者的關(guān)注。機(jī)械臂仿真利用計(jì)算機(jī)預(yù)先對機(jī)械臂的工作環(huán)境及工作過程進(jìn)行仿真可以起到很好的輔助效果。機(jī)械臂模擬仿真是通過計(jì)算機(jī)技術(shù),提供一個(gè)人機(jī)交互作用的虛擬可視化平臺。機(jī)械臂的軌跡規(guī)劃是機(jī)械臂運(yùn)動學(xué)中的一個(gè)重要組成部分,軌跡規(guī)劃算法直接影響了機(jī)械臂運(yùn)動的精確度和效率。軌跡規(guī)劃為機(jī)器人動力學(xué)提供了基礎(chǔ),保證機(jī)械臂平穩(wěn)、高效的運(yùn)行。本文主要研究了六自由度機(jī)械臂的模擬仿真和軌跡規(guī)劃。首先對于提供的機(jī)械臂參數(shù)建立數(shù)學(xué)模型,利用Open GL圖形庫構(gòu)造機(jī)械臂三維模型;其次針對構(gòu)建的機(jī)械臂模型進(jìn)行正逆運(yùn)動學(xué)方程求解,為軌跡規(guī)劃提供基礎(chǔ);最后討論機(jī)械臂的關(guān)節(jié)空間和笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃算法,并提出基于五次Hermite插值的機(jī)械臂最短路徑規(guī)劃研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:1.由于VRML(相較于STL)在數(shù)據(jù)信息表示方面具有一定優(yōu)勢,如細(xì)節(jié)豐富且無需重新構(gòu)建拓?fù)湫畔⒌?故采用VRML描述Solid Works軟件中構(gòu)建的三維機(jī)械臂模型,在VC6.0中利用Open GL讀取并顯示該模型。2.針對機(jī)械臂的模型結(jié)構(gòu),建立機(jī)械臂數(shù)學(xué)模型,討論機(jī)械臂的正、逆運(yùn)動學(xué)算法,并給出正逆運(yùn)動學(xué)的解。3.論述了機(jī)械臂的關(guān)節(jié)空間和笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃算法,提出了基于五次Hermite插值的機(jī)械臂最短路徑規(guī)劃研究,通過路徑曲線函數(shù)以積分形式來表示機(jī)械臂的路徑長度,針對其求解極值問題;并給出了兩個(gè)實(shí)例來驗(yàn)證該方法的有效性。
[Abstract]:With the more and more applications of the robot, the simulation of the manipulator is also concerned. The simulation of the manipulator using the computer to simulate the working environment and the working process of the manipulator can play a very good auxiliary effect. The simulation of the manipulator is through the computer technology to provide the virtual interaction of a personal computer. The trajectory planning of the manipulator is an important part of the kinematics of the manipulator, and the trajectory planning algorithm directly affects the accuracy and efficiency of the motion of the manipulator. Trajectory planning provides a basis for robot dynamics and ensures the smooth and efficient operation of the manipulator. The six degree of freedom manipulator is mainly studied in this paper. Simulation and trajectory planning. First, a mathematical model is established for the parameters of the manipulator, and the three-dimensional model of the manipulator is constructed using the Open GL graphics library. Secondly, the kinematics equation of the established manipulator is solved to provide the basis for the trajectory planning. Finally, the joint space of the arm and the trajectory of the Cartesian space are discussed. The study of shortest path planning based on five times Hermite interpolation is proposed. The main research contents of this paper are as follows: 1. because of the advantages of VRML (compared to STL) in data information representation, such as rich details and no need to rebuild topological information, VRML describes the three-dimensional machinery built in Solid Works software. The arm model, using Open GL in VC6.0, reads and displays the model structure of the model.2. for the manipulator, establishes the mathematical model of the manipulator, discusses the forward and inverse kinematics algorithm of the manipulator, and gives the.3. of the forward and inverse kinematics, discusses the joint space of the manipulator and the trajectory planning algorithm of the Descartes space, and puts forward the five Hermite interpolation. The shortest path planning of the value manipulator is studied. Through the path curve function, the path length of the manipulator is expressed in the integral form, and the extremum problem is solved for it. Two examples are given to verify the effectiveness of the method.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP241

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本文編號：2080332