基于MATLAB的PUMA560机器人运动仿真

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基于MATLAB的PUMA560机器人运动仿真机器人仿真利用计算机可视化和面向对象的手段，模拟机器人的动态特性，帮助研究人员
了解机器人工作空间的形态及极限，揭示机构的合理的运动方案和控制算法，并在这台机器
人”上模拟能够实现的功能，使用户直接看到设计效果，及时找出缺点和不足，进行改进，从
而解决在机器人设计、制造和运行过程中的问题，避免了直接操作实体可能造成的事故和不必
要的损失，这将使机器人的研究和生产进入-个可预知的新时代。
论文在MATLAB环境下，利用Robotics Toolbox对PUMA560机器人进行建模，并研究机器
人的正运动学、逆运动学和运动规划等问题。
1 PUMA560机器人的参数介绍
PUMA560 机器人是 Unimation 公司生产的 6 自由度串联结构机器人，它由 6 自由度旋
转关节构成，其构成示意图如图 1。参照人体结构，机器人的第-个关节（J1）通常称为腰关
节，第二个关节（J2）通常称为肩关节，第三个关节（J3）通常称为肘关节，关节轴线为 J4， J5，
J6的关节通常统称为腕关节。其中前三个关节确定手腕参考点位置，后三个关节确定手腕的方
位。关节J1的轴线为铅直方向，关节J2， J3的轴线方向水平且平行，距离为a3。关节J1， J2轴
线垂直相交，关节J3， J4轴线垂直交错，距离为a4。后三个关节的轴线相交于-点，该点也选
作坐标系4，5，6的原点。各连杆坐标系如图2所示。