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六自由度机器人结构设计、运动学分析及仿真 论文

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  • 发布时间:2012-07-04
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摘要
近二十年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域广泛获
得应用。我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有-定的差距,因此
研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是有现实意义
的。
典型的工业机器人例如焊接机器人、喷漆机器人、装配机器人等大多是固定在
生产线或加工设备旁边作业的,本论文作者在参考大量文献资料的基础上,结合项
目的要求,设计了-种小型的、固定在AGV上以实现移动的六自由度串联机器人。
首先,作者针对机器人的设计要求提出了多个方案,对其进行分析比较,选择
其中最优的方案进行了结构设计;同时进行了运动学分析,用D-H方法建立了坐
标变换矩阵,推算了运动方程的正、逆解;用矢量积法推导了速度雅可比矩阵,并
计算了包括腕点在内的-些点的位移和速度;然后借助坐标变换矩阵进行工作空间
分析,作出了实际工作空间的轴剖面。这些工作为移动式机器人的结构设计、动力
学分析和运动控制提供了依据。最后用ADAMS软件进行了机器人手臂的运动学仿
真,并对其结果进行了分析,对在机械设计中使用虚拟样机技术做了尝试,积累了
经验。
ii
关键词:机器人;运动学分析;工作空间分析;虚拟样机技术

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