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

【摘要】：隨著機器人得到越來越多的應(yīng)用,機械臂模擬仿真也受到研究者的關(guān)注。機械臂仿真利用計算機預(yù)先對機械臂的工作環(huán)境及工作過程進行仿真可以起到很好的輔助效果。機械臂模擬仿真是通過計算機技術(shù),提供一個人機交互作用的虛擬可視化平臺。機械臂的軌跡規(guī)劃是機械臂運動學中的一個重要組成部分,軌跡規(guī)劃算法直接影響了機械臂運動的精確度和效率。軌跡規(guī)劃為機器人動力學提供了基礎(chǔ),保證機械臂平穩(wěn)、高效的運行。本文主要研究了六自由度機械臂的模擬仿真和軌跡規(guī)劃。首先對于提供的機械臂參數(shù)建立數(shù)學模型,利用Open GL圖形庫構(gòu)造機械臂三維模型;其次針對構(gòu)建的機械臂模型進行正逆運動學方程求解,為軌跡規(guī)劃提供基礎(chǔ);最后討論機械臂的關(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,如細節(jié)豐富且無需重新構(gòu)建拓撲信息等,故采用VRML描述Solid Works軟件中構(gòu)建的三維機械臂模型,在VC6.0中利用Open GL讀取并顯示該模型。2.針對機械臂的模型結(jié)構(gòu),建立機械臂數(shù)學模型,討論機械臂的正、逆運動學算法,并給出正逆運動學的解。3.論述了機械臂的關(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械臂的路徑長度,針對其求解極值問題;并給出了兩個實例來驗證該方法的有效性。
[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.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP241

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本文編號：2080332