基于D-H法的锻造机器人运动学分析

机器人的建模与轨迹规划是机器人控制的基础。以锻造机器人为研究对象,运用改进D-H参数法为机器人关节链中每一杆建立坐标系矩阵,并推导任意姿态下的正运动学方程,研究机器人任意姿态下的运动学规律。采用Robotics Toolbox工具箱仿真模拟了机器人的运动学行为,得到机器人末端运行的轨迹曲线以及各个关节角度、速度及加速度变化曲线,曲线光滑连续、无跳点、无超调,满足关节空间轨迹规划原则,为机器人轨迹规划和控制研究提供了可靠的依据。

三自由度Delta并联机械手运动学分析及轨迹规划

针对自动化生产流水线普遍存在的分拣、抓取及包装等大量的重复性工作的问题,本文对三自由度Delta并联机械手进行了机械结构的分析,建立了其正逆运动学方程,推导出运动学正反解公式,进行轨迹规划,并采用Matlab编程求解Delta机械手的正解方程组。同时,通过分析动平台与静平台之间的矢量关系,结合几何原理得出每个点在静坐标系中的坐标,建立了逆运动学方程组,进一步推导出了位置反解。在反解的基础上,运用矢量关系列写正运动学方程组,结合Matlab得出了正解。采用三次多项式插值方法对Delta机器人进行关节空间轨迹规划,并结合Matlab Robotics Tool仿真工具箱对3个关节的角度、速度、加速度随时间的变化进行仿真分析。仿真结果表明,正解与反解的计算结果完全对应,证明位置正解与位置反解的推导过程完全正确;关节1角度值与时间呈现正相关,关节2与关节3角度值与时间呈现负相关,验证了反解是正确的。该规划方法对证明Delta机械手的关节空间轨迹规划是有效的。

基于D-H方法建立抛光机器人的运动学模型

为提高自由曲面表面工艺品质,提出用机器人运动模型来规划其各关节的加工路径。基于D-H表示法的思想,求解机器人正逆运动学方程来判断末端执行器的运动轨迹,从而进行机器人的运动学仿真。使机器人末端执行器实现字符"ME"轨迹,展示具体应用方法,得出了机器人的运动轨迹,为自由曲面自动化抛光处理更加智能高效提供了理论依据。

六自由度机器人运动学分析

针对机器人不同运动学的建模方法,以KUKA机器人KR16-2为模型,分别采用Craig和Spong的D-H方法(全称Denavit-Hartenberg方法),建立D-H坐标系,建立机器人运动学模型,求解正逆运动学方程,并利用MATLAB中的Robotics Toolbox工具箱对机器人正逆运动学进行示教验证。通过两种D-H方法比较验证了机器人运动学模型的正确性与合理性,同时,在末端三关节轴线相交于一点的六自由度工业机器人中,两种不同D-H方法除了在模型建立上不同外,其最终正逆运动学求解一致。

集装箱喷漆机械手工作空间分析与仿真

对5自由度集装箱喷漆机械手建立D-H坐标系,通过齐次变换法得到其正运动学方程,利用蒙特卡洛方法对机械手工作空间进行仿真分析。结果表明,集装箱喷漆机械手工作空间分布在一平行于集装箱内表面的平面区域内,能够满足集装箱喷漆工艺的要求。蒙特卡洛法求解速度快,能够简单、直观、形象地描绘出机械手的工作空间。