目前,機(jī)器人技術(shù)在工業(yè)和生活中發(fā)揮著重要作用,是未來(lái)研究的重要方向,與國(guó)外先進(jìn)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)相比,我國(guó)的機(jī)器人技術(shù)仍需持續(xù)研究,目前得到政府和社會(huì)關(guān)注和大力支持。寫(xiě)字機(jī)械臂具有一般機(jī)器人的基本特征,涉及機(jī)器人領(lǐng)域的軌跡規(guī)劃等基本知識(shí),可以應(yīng)用到雕刻、噴涂等領(lǐng)域。論文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外機(jī)器人技術(shù)發(fā)展和研究現(xiàn)狀進(jìn)行研究,根據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了五自由度機(jī)械臂作為實(shí)驗(yàn)樣機(jī),然后對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論如運(yùn)動(dòng)學(xué)、工作范圍、軌跡規(guī)劃進(jìn)行描述和分析,在此基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行Matlab仿真分析,分析結(jié)果對(duì)理論分析進(jìn)行了驗(yàn)證;研究矢量字體的坐標(biāo)提取為機(jī)械臂的寫(xiě)字路徑提供依據(jù);對(duì)機(jī)器人的寫(xiě)字控制算法進(jìn)行研究和仿真;最后搭建了機(jī)械臂的控制系統(tǒng),并進(jìn)行寫(xiě)字測(cè)試。本文主要研究工作為:根據(jù)五自由度機(jī)械臂,建立連桿坐標(biāo)系,獲得D-H參數(shù),計(jì)算出正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的數(shù)學(xué)模型并使用Matlab機(jī)器人工具箱進(jìn)行建模和仿真分析,包括機(jī)械臂的建模、工作空間、笛卡爾空間、關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃;介紹了幾種矢量字體,包括TTF、SHX兩種矢量字體坐標(biāo)的提取及點(diǎn)陣字體的矢量化方法與坐標(biāo)提取;對(duì)機(jī)械臂的寫(xiě)字控制算法包括軌跡規(guī)劃、姿態(tài)規(guī)劃、關(guān)節(jié)空間規(guī)劃... 

【文章來(lái)源】：河南工業(yè)大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 軌跡控制在機(jī)器人中的應(yīng)用
    1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
        1.3.1 機(jī)器人學(xué)相關(guān)問(wèn)題
        1.3.2 本文的章節(jié)安排
2 五自由度機(jī)械臂設(shè)計(jì)及分析
    2.1 機(jī)械臂設(shè)計(jì)
        2.1.1 機(jī)械臂自由度
        2.1.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.2 機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)理論基礎(chǔ)
        2.2.1 位置及方位描述
        2.2.2 坐標(biāo)變換
        2.2.3 連桿坐標(biāo)系與D-H法
    2.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.3.1 機(jī)器人的D-H參數(shù)
        2.3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解
        2.3.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解
        2.3.4 工作空間
    2.4 軌跡規(guī)劃
        2.4.1 笛卡爾空間規(guī)劃
        2.4.2 姿態(tài)規(guī)劃
        2.4.3 關(guān)節(jié)空間規(guī)劃
    2.5 機(jī)器人工具箱仿真分析
        2.5.1 基于工具箱的機(jī)器人三維模型
        2.5.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)的多解驗(yàn)證
        2.5.3 工作空間仿真
        2.5.4 軌跡規(guī)劃仿真
    2.6 本章小結(jié)
3 矢量字體坐標(biāo)提取
    3.1 矢量字體簡(jiǎn)介
    3.2 點(diǎn)陣字符及矢量化
        3.2.1 點(diǎn)陣字符的提取
        3.2.2 點(diǎn)陣漢字的矢量化
    3.3 TrueType矢量字體
        3.3.1 TrueType字體簡(jiǎn)介
        3.3.2 TrueType字符輪廓提取
    3.4 Shx矢量字體
        3.4.1 Shx字體簡(jiǎn)介
        3.4.2 Shx字體的DXF文件提取
        3.4.3 Shx字體坐標(biāo)提取
    3.5 字體坐標(biāo)變換
    3.6 本章小結(jié)
4 機(jī)械臂的控制算法研究
    4.1 LabVIEW軟件簡(jiǎn)介
    4.2 軌跡規(guī)劃
        4.2.1 直線插補(bǔ)
        4.2.2 圓弧插補(bǔ)
        4.2.3 NURBS曲線插補(bǔ)
    4.3 姿態(tài)規(guī)劃
    4.4 關(guān)節(jié)空間規(guī)劃
    4.5 仿真系統(tǒng)
    4.6 本章小結(jié)
5 寫(xiě)字控制系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)
    5.1 機(jī)械臂控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    5.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.2.1 舵機(jī)控制
        5.2.2 WiFi控制
    5.3 上位機(jī)開(kāi)發(fā)與系統(tǒng)測(cè)試
        5.3.1 上位機(jī)界面
        5.3.2 WiFi連接測(cè)試
    5.4 系統(tǒng)測(cè)試與結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介、攻讀碩士期間發(fā)表論文



本文編號(hào)：3194781