【正文】 在作者求學期間，他們給予了最大的關(guān)懷、理解和支持，在此向他們表示深深的謝意！ 作者：尹明洋 2009年6月4日星期四參 考 文 獻,:哈爾濱工業(yè)大學出版社,1998:89～96. J,Kusumoto K,Munakata Mobile Robot for Inspection of Power Transmission Trans on owerDelivery,1991,6(1):309～315. S,Cote J,St Louis Results on the Development of a Trolley forLiveline :Proceedings of IEEE 9thInternational Conference on Transmission and Distribution Construction,Operation and Liveline (NJ),IEEE,2000:21～27. HQ lineROVer:Contributing to Innovation in Transmission Line :Proceedings ofIEEE 10thInternational Conference on Transmission and Distribution Construction Operation and Liveline Maintenance,Vol (NJ),IEEE,2003:33～40. Repair and Examine Live Lines in Sever World,1989(5):71～72. J,Ostrowski J P,Kumar V,et formations of multiple mobile of the 1998 IEEEInternationl Conference on Robotics and :IEEE,1998:2864～2869. H,Shimada T,Kobayashi inspection robot for feeder cablessnake like motion of the1992 International conference on Industrial Electronics,Control,Instrumentation,and Diego,CAUSA:1992:849～852.,梁自澤,2004,26(5):467～473.::38. S,Pungsiri Robot for a Power Transmission Line :Proceedings of 2001 IEEEInternational Symposium on Circuits and Systems,Vol (NJ):IEEE,2001:121～124. M,kawashima T,Minemura M,et Induction Method for Detecting and Locating Flaws onOverhead Transmission Trans on Power Delivery,1990,5(3):1484～1490.,::56～69.,13(3):67～69.,邱靜,::66～70. :清華大學出版社,2002:10～12.:.,::53～57.,2002,(4):19～21.::45～47.,岡薩雷斯,::9～39.::64～，聯(lián)系1961660126如需要圖紙等資料，聯(lián)系1961660126如需要圖紙等資料，聯(lián)系1961660126。謹在此對司禹師姐表示衷心的感謝！感謝班級全體同學和所有關(guān)心、幫助過我的其他老師、同學和朋友。他熱情的幫助和細心指導(dǎo)使我受益匪淺，讓我學到了許多在書本上學不到的東西。在此，謹向?qū)熤乱灾孕牡母兄x！導(dǎo)師淵博的學識、深邃的學術(shù)思想、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、勤奮求學的科學精神及正直的品德，使我終身受益。 致 謝本文是在導(dǎo)師于化東教授的悉心指導(dǎo)下完成的。3)巡線機器人沿導(dǎo)線滾動運行的動力學仿真中，接觸力模型的參數(shù)還需深入研究，有必要建立準確、精細的摩擦力模型，以真實的反映巡線機器人在運動過程中各關(guān)節(jié)的摩擦力/力矩，為計算有限元的分析提供必要及真實的動載荷輸入。對巡線機器人沿導(dǎo)線的無障礙段直線行走和手臂抬升動作建立完整的動力學模型，仿真分析機器人與作業(yè)環(huán)境間的剛?cè)狁詈蠈ζ鋭恿W特性的影響規(guī)律。通過本文的工作，發(fā)現(xiàn)在這一課題上還是有很多值得深入研究的地方。167。利用CAT/ADAMS模塊將虛擬樣機導(dǎo)入到ADAMS軟件中，基于ADAMS建立了運動仿真模型，對巡線機器人進行了運動仿真，得到了仿真曲線。利用CATIA軟件，建立了巡線機器人基于特征的參數(shù)化模型，以此為基礎(chǔ)建立了該機器人的虛擬樣機。并在CATIA環(huán)境下建立了巡線機器人虛擬樣機模型. 本文主要在以下幾個方面作出了一些工作：簡要闡述了巡線機器人技術(shù)及其國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。 第四章 總結(jié)與展望167。本章在深入研究四自由度機械手的運動學問題的基礎(chǔ)上，用DH法建立了四自由度機械手運動學模型，分析了機械手的關(guān)節(jié)速度與雅可比矩陣。步驟如下：（1）求解， （）（2）求解，設(shè)則 （）（3）求解， （）由于是和矩陣的微分變化，等都可以從矩陣中得到，則： （）把中各元素代入上述(1)(4)步驟中各轉(zhuǎn)角速度公式中即可求出相應(yīng)的關(guān)節(jié)角速度。而且是6 4的矩陣，這又給求取機器人逆雅可比矩陣增加困難，無法保證計算過程的高效和快捷性。一種方法是求出符號形式的逆雅可比矩陣，然后把數(shù)值代入其中并計算出速度；另一種方法是將數(shù)據(jù)代入雅可比矩陣，然后用高斯消去法或其他類似方法來求該逆數(shù)值矩陣。代入已知的各矩陣值，并且求出雅可比矩陣每一列的各行運算表達式：經(jīng)過簡化之后可得到各元素依次為：第一列：第二列：第三列：第四列： 由于，在求解各轉(zhuǎn)角速度時需要先求。再通過，即可求出相對于運動坐標系下的速度引起的各關(guān)節(jié)的速度。 （） 在式(314)中D為相對于參考坐標系的微分運動，而則為關(guān)節(jié)坐標系的微分運動，J為相對于參考坐標系的雅可比矩陣。雅可比矩陣表示機構(gòu)部件隨時間變化的幾何關(guān)系，它可以將單個關(guān)節(jié)的微分運動或速度轉(zhuǎn)換為某一點的微分運動或速度，也可將單個關(guān)節(jié)的運動與整個機構(gòu)的運動聯(lián)系起來。從而可以得到：通過上述方法就可以得到機械手的關(guān)節(jié)角度值。經(jīng)過分析，該機械手運動的軌跡都要求機械手的手端面平行于某一固定工件平面，即手端面坐標系的Y軸方向總垂直于已知的工件平面，也就是式()的已知。由此式() 給出的12條位姿信息中，3條位置信息是可知的，而其余9條姿態(tài)信息是部分己知的。，對于工作空間內(nèi)的某一靈巧點，由幾何關(guān)系可列得方程組()：1. 求解，（2）式|（1）式=tan=\,=arctan(\)或=180+2. 求解，=BA方程組()可得： （），由A中元素可知：即： （）要全面地定義空間的剛體，需要用6條獨立的信息來描述剛體原點在參考坐標系中相對于三個參考坐標軸的位置以及物體關(guān)于這三個坐標軸的姿態(tài)。，如果機械手連桿的長度一定，由基座開始的前三個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度決定了機械手末端手端面坐標系原點的位置，第四個關(guān)節(jié)決定了機械手末端手端面坐標系的姿態(tài)。為使角度解耦，可例行地用單個矩陣左乘矩陣，使得方程右邊不再包括這個角度，于是可以找到產(chǎn)生角度的正弦值和余弦值的元素，并進而求得相應(yīng)角度。對于中，P矢量是手端面坐標系原點在基座坐標系中的位置矢量，n、o、a矢量表示了手端面坐標系姿態(tài)。如果要得到工具坐標系和基座之間的總變換，則需要將右乘以，即：，其中為工具坐標系和手端面坐標系間總交換。將參數(shù)表中的參數(shù)代入式()，可以得到每兩個相鄰關(guān)節(jié)之間的變換矩陣。根據(jù)DH表示法，為四自由度機械手建立必要的坐標系，并填寫相應(yīng)的參數(shù)表。如果要使機器人末端手放在特定的點上并且具有特定的姿態(tài)，可用逆運動學來計算出每一關(guān)節(jié)變量的值，使機械手末端執(zhí)行器放置在期望的位姿，這就叫做逆運動學分析。 當已知機械手所有的關(guān)節(jié)變量時，可用正運動學來確定機器人