發(fā)布時間：2021-02-19 04:00

　　隨著工廠自動化的不斷發(fā)展和工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的普及,工業(yè)機(jī)器人因其具有高效率、高質(zhì)量完成重復(fù)性工作的特點,廣泛應(yīng)用于汽車制造、搬運碼垛、噴涂焊接等行業(yè)。對于焊接行業(yè)而言,焊接機(jī)器人因可以實現(xiàn)較高的焊接工藝要求而得到廣泛應(yīng)用。本文以SA1400型焊接機(jī)器人為研究對象,對六自由度工業(yè)機(jī)器人的運動學(xué)、軌跡規(guī)劃和動力學(xué)進(jìn)行分析研究。論文主要研究內(nèi)容如下:（1）對六自由度工業(yè)機(jī)器人的運動學(xué)理論進(jìn)行研究,對三維空間中剛體的位置和姿態(tài)進(jìn)行了描述,并建立相應(yīng)的齊次變換矩陣表示空間中的平移和旋轉(zhuǎn)變換。根據(jù)D-H表示法,得到相鄰連桿間齊次變換矩陣。通過齊次變換矩陣對工業(yè)機(jī)器人各個連桿之間的空間位姿關(guān)系進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。（2）對六自由度工業(yè)機(jī)器人的運動學(xué)模型進(jìn)行研究。根據(jù)機(jī)器人D-H參數(shù)表,建立連桿坐標(biāo)系之間的齊次變換矩陣,推導(dǎo)出六自由度工業(yè)機(jī)器人的正運動學(xué)模型。在正運動學(xué)模型的基礎(chǔ)上,運用解析法推導(dǎo)出8組不同的運動學(xué)逆解。在Matlab中的Robotics Toolbox機(jī)器人工具箱中編程建立工業(yè)機(jī)器人的可視模型,運用工具箱中已有的正運動學(xué)函數(shù)fkine和逆運動學(xué)函數(shù)ikine驗證本文所推導(dǎo)的正逆運動學(xué)模型的正確... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 運動學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 軌跡規(guī)劃研究現(xiàn)狀
        1.2.3 動力學(xué)研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
第2章 六自由度工業(yè)機(jī)器人運動學(xué)理論
    2.1 機(jī)械臂空間位姿描述
        2.1.1 位置描述
        2.1.2 姿態(tài)描述
        2.1.3 位姿描述
    2.2 齊次坐標(biāo)變換
        2.2.1 平移齊次坐標(biāo)變換
        2.2.2 旋轉(zhuǎn)齊次坐標(biāo)變換
        2.2.3 通用齊次坐標(biāo)變換
    2.3 機(jī)器人D-H表示法以及連桿坐標(biāo)系的建立
        2.3.1 D-H表示法
        2.3.2 連桿坐標(biāo)系的建立
    2.4 本章小結(jié)
第3章 六自由度工業(yè)機(jī)器人運動學(xué)模型求解與驗證
    3.1 六自由度機(jī)械臂正運動學(xué)建模
    3.2 六自由度機(jī)械臂逆運動學(xué)的研究
        3.2.1 六自由度機(jī)械臂運動學(xué)逆解的可解性
        3.2.2 六自由度機(jī)械臂逆運動學(xué)推導(dǎo)
    3.3 六自由度機(jī)械臂運動學(xué)的仿真驗證
        3.3.1 六自由度機(jī)械臂正運動學(xué)仿真驗證
        3.3.2 六自由度機(jī)械臂逆運動學(xué)仿真驗證
    3.4 六自由度機(jī)械臂運動空間的仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 六自由度工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃的研究
    4.1 運動規(guī)劃概述
    4.2 關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃
        4.2.1 三次多項式插值
        4.2.2 過路徑點的三次多項式插值
        4.2.3 五次多項式插值
        4.2.4 三次和五次多項式插值效果對比
    4.3 笛卡爾空間軌跡規(guī)劃
        4.3.1 空間直線插補算法
        4.3.2 空間圓弧插補算法
    4.4 本章小結(jié)
第5章 六自由度工業(yè)機(jī)器人力學(xué)分析與動力學(xué)仿真
    5.1 六自由度機(jī)械臂靜力學(xué)分析
        5.1.1 雅可比矩陣的建立
        5.1.2 六自由度機(jī)械臂靜力學(xué)分析
        5.1.3 雅克比矩陣的計算
    5.2 六自由度機(jī)械臂動力學(xué)分析
        5.2.1 六自由度機(jī)械臂動力學(xué)概述
        5.2.2 拉格朗日力學(xué)
        5.2.3 六自由度機(jī)械臂系統(tǒng)的動能和勢能
        5.2.4 六自由度機(jī)械臂動力學(xué)方程
    5.3 六自由度機(jī)械臂動力學(xué)仿真分析
        5.3.1 建模仿真環(huán)境
        5.3.2 動力學(xué)仿真模型
        5.3.3 動力學(xué)仿真分析
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果及參與科研
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]六自由度串聯(lián)機(jī)器人空間軌跡生成方法的研究[D]. 黃家俊.安徽工程大學(xué) 2017
[2]機(jī)械臂軌跡規(guī)劃及動力學(xué)研究[D]. 王文壇.山東大學(xué) 2017
[3]六自由度機(jī)械臂的逆運動學(xué)求解與軌跡規(guī)劃研究[D]. 徐扣.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[4]工業(yè)用六軸機(jī)械臂的建模與仿真[D]. 盧銳.中北大學(xué) 2015
[5]工業(yè)機(jī)器人直接電驅(qū)動技術(shù)研究[D]. 賈帥.中北大學(xué) 2015
[6]六自由度工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃研究及仿真[D]. 張舒曼.杭州電子科技大學(xué) 2015
[7]四自由度關(guān)節(jié)機(jī)械臂運動仿真研究[D]. 周霏.南京航空航天大學(xué) 2015
[8]六自由度機(jī)械臂控制系統(tǒng)設(shè)計與運動學(xué)仿真[D]. 馬江.北京工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：3040568