計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展使得工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展程度越來越高。工業(yè)自動(dòng)化程度一定程度上體現(xiàn)了國(guó)家工業(yè)發(fā)展的水平,工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展離不開工業(yè)機(jī)器人。目前,工業(yè)機(jī)器人的智能化程度越來越高,設(shè)計(jì)也越來越復(fù)雜。為降低研究和設(shè)計(jì)成本,提高機(jī)器人的安全穩(wěn)定性。離線仿真技術(shù)的誕生成為解決機(jī)器人設(shè)計(jì)與教學(xué)方面的重要技術(shù)。相關(guān)技術(shù)的研究還在不斷的完善與改進(jìn),相對(duì)成熟的離線仿真技術(shù)需要付出昂貴的費(fèi)用,對(duì)于一些小型企業(yè)可能難以承擔(dān)。本文將依據(jù)當(dāng)前的工業(yè)自動(dòng)化環(huán)境,對(duì)比參考當(dāng)前比較成熟的離線仿真技術(shù),設(shè)計(jì)一種能夠滿足一些中小型企業(yè)操作的離線仿真系統(tǒng)軟件。本文以實(shí)驗(yàn)室已有的通用六關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人為研究對(duì)象,分析工業(yè)機(jī)器人用戶的需求,設(shè)計(jì)并完成一個(gè)具有良好性能的六關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真系統(tǒng)。主要完成以下幾個(gè)方面的工作:（1）分析六關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。對(duì)六關(guān)節(jié)機(jī)器人進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,完成對(duì)六關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解的研究。為下一步完成機(jī)器人軌跡規(guī)劃奠定良好的基礎(chǔ)。（2）根據(jù)關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,分析不同的軌跡規(guī)劃算法。比較各種算法的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合常用優(yōu)化算法的特點(diǎn),設(shè)計(jì)出... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽計(jì)算技術(shù)研究所)遼寧省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的相關(guān)背景、目的和意義
        1.1.1 工業(yè)機(jī)器人概述
        1.1.2 離線編程仿真系統(tǒng)概述
        1.1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.1.4 課題研究的目的與意義
    1.2 論文的主要組成部分
    1.3 小結(jié)
第2章 六關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究與分析
    2.1 工業(yè)機(jī)器人的位置與姿態(tài)表示
        2.1.1 工業(yè)機(jī)器人位置描述
        2.1.2 空間位置的姿態(tài)描述
        2.1.3 剛體的空間位姿描述
    2.2 空間坐標(biāo)變換
        2.2.1 空間坐標(biāo)的各種變換
        2.2.2 空間齊次坐標(biāo)變換
    2.3 空間通用旋轉(zhuǎn)變換
        2.3.1 通用旋轉(zhuǎn)變換
        2.3.2 通用齊次旋轉(zhuǎn)變換的旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)角度
    2.4 機(jī)器人連桿變換矩陣
        2.4.1 空間關(guān)節(jié)和連桿
        2.4.2 連桿坐標(biāo)系的建立
        2.4.3 連桿坐標(biāo)矩陣的變換
    2.5 機(jī)器人正向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.5.1 六關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人的正方向運(yùn)動(dòng)學(xué)研究與分析
        2.5.2 建立機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型
    2.6 關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人的逆方向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.6.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的解析法求解
        2.6.2 利用投影和解析相結(jié)合的方法求解
    2.7 小結(jié)
第3章 關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃的分析與研究
    3.1 關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)
        3.1.1 關(guān)節(jié)機(jī)器人點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)
        3.1.2 關(guān)節(jié)機(jī)器人的軌跡跟蹤運(yùn)動(dòng)
    3.2 關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)空間運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
        3.2.1 關(guān)節(jié)空間運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究
        3.2.2 關(guān)節(jié)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃方法
    3.3 笛卡爾坐標(biāo)系下的路徑規(guī)劃
        3.3.1 直線路徑規(guī)劃
        3.3.2 曲線路徑規(guī)劃
    3.4 機(jī)器人空間運(yùn)動(dòng)軌跡優(yōu)化
        3.4.1 優(yōu)化算法的選取
        3.4.2 基于粒子群算法軌跡優(yōu)化
        3.4.3 關(guān)節(jié)空間軌跡優(yōu)化驗(yàn)證與分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 離線編程仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 離線編程系統(tǒng)的詳細(xì)分析
        4.1.1 機(jī)器人離線編程仿真系統(tǒng)的構(gòu)成
        4.1.2 離線編程系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展
    4.2 離線編程系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)和環(huán)境
        4.2.1 開發(fā)環(huán)境Qt概述
        4.2.2 三維模型構(gòu)建環(huán)境3DMAX概述
    4.3 離線編程仿真系統(tǒng)的需求分析
    4.4 機(jī)器人離線編程仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        4.4.1 三維模型的構(gòu)建
        4.4.2 人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)
        4.4.3 虛擬機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與設(shè)計(jì)
        4.4.4 系統(tǒng)離線編程的設(shè)計(jì)
    4.5 離線編程系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
        4.5.1 機(jī)器人3D模型的導(dǎo)入
        4.5.2 三維模型動(dòng)畫演示
        4.5.3 離線編程的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)的集成測(cè)試與分析
    5.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)測(cè)試
    5.2 離線編程仿真系統(tǒng)的分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3164620