六自由度機器人結構設計(已修改)
2025-06-28 23:44 本頁面
【正文】 六自由度機器人結構設計、運動學分析及仿真學 科：機電一體化姓 名： 袁杰指導老師：鹿毅答辯日期： 摘要近二十年來，機器人技術發(fā)展非常迅速，各種用途的機器人在各個領域廣泛獲得應用。我國在機器人的研究和應用方面與工業(yè)化國家相比還有一定的差距，因此研究和設計各種用途的機器人特別是工業(yè)機器人、推廣機器人的應用是有現(xiàn)實意義的。典型的工業(yè)機器人例如焊接機器人、噴漆機器人、裝配機器人等大多是固定在生產(chǎn)線或加工設備旁邊作業(yè)的，本論文作者在參考大量文獻資料的基礎上，結合項目的要求，設計了一種小型的、固定在AGV 上以實現(xiàn)移動的六自由度串聯(lián)機器人。首先，作者針對機器人的設計要求提出了多個方案，對其進行分析比較，選擇其中最優(yōu)的方案進行了結構設計；同時進行了運動學分析，用DH 方法建立了坐標變換矩陣，推算了運動方程的正、逆解；用矢量積法推導了速度雅可比矩陣，并計算了包括腕點在內(nèi)的一些點的位移和速度；然后借助坐標變換矩陣進行工作空間分析，作出了實際工作空間的軸剖面。這些工作為移動式機器人的結構設計、動力學分析和運動控制提供了依據(jù)。最后用ADAMS 軟件進行了機器人手臂的運動學仿真，并對其結果進行了分析，對在機械設計中使用虛擬樣機技術做了嘗試，積累了經(jīng)驗。第1 章緒論 我國機器人研究現(xiàn)狀機器人是一種能夠進行編程，并在自動控制下執(zhí)行某種操作或移動作業(yè)任務的機械裝置。機器人技術綜合了機械工程、電子工程、計算機技術、自動控制及人工智能等多種科學的最新研究成果，是機電一體化技術的典型代表，是當代科技發(fā)展最活躍的領域。機器人的研究、制造和應用正受到越來越多的國家的重視。近十幾年來，機器人技術發(fā)展非常迅速，各種用途的機器人在各個領域廣泛獲得應用。我國是從 20 世紀80 年代開始涉足機器人領域的研究和應用的。1986年，我國開展了“七五”機器人攻關計劃。1987 年，我國的“863”計劃將機器人方面的研究列入其中。目前，我國從事機器人的應用開發(fā)的主要是高校和有關科研院所。最初我國在機器人技術方面的主要目的是跟蹤國際先進的機器人技術，隨后，我國在機器人技術及其應用方面取得了很大成就。主要研究成果有：哈爾濱工業(yè)大學研制的兩足步行機器人，北京自動化研究所1993 年研制的噴涂機器人，1995 年完成的高壓水切割機器人，國家開放實驗和研究單位沈陽自動化研究所研制的有纜深潛300m 機器人，無纜深潛機器人，遙控移動作業(yè)機器人，2000 年國防科技大學研制的兩足類人機器人，北京航空航天大學研制的三指靈巧手，華理工大學研制的點焊、弧焊機器人，以及各種機器人裝配系統(tǒng)等。我國目前擁有機器人 4000 臺左右，主要在工業(yè)發(fā)達地區(qū)應用，而全世界應用機器人數(shù)量為83 萬臺，其中主要集中在美國、日本等工業(yè)發(fā)達國家。在機器人研究方面，我國與發(fā)達國家還有一定差距。 工業(yè)機器人概述：在工業(yè)領域廣泛應用著工業(yè)機器人。工業(yè)機器人一般指在工廠車間環(huán)境中，配合自動化生產(chǎn)的需要，代替人來完成材料或零件的搬運、加工、裝配等操作的一種機器人。工業(yè)機器人的定義為：“一種自動定位控制、可重復編程的、多功能的、多自由度的操作機。能搬運材料、零件或操持工具，用以完成各種作業(yè)?！辈僮鳈C定義為：“具有
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