六自由度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)分析及優(yōu)化-文庫吧資料
2025-06-22 21:38本頁面
【正文】 謂的笛卡爾坐標(biāo)系中，剛體的所處位置能夠使用三個(gè)方向向量以及一個(gè)位置向量的空間坐標(biāo)系來表示。三維空間物體的運(yùn)動(dòng)軌跡怎樣才能直觀地表示出來呢，三維空間的點(diǎn)線面應(yīng)該用什么媒介才能表達(dá)清楚呢，答案是矩陣。實(shí)際應(yīng)用方面，逆解方程也是機(jī)器人軌跡規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)分析的基本條件。六自由度機(jī)器人的位置逆解問題是機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)難題也是非常熱門的一個(gè)問題。逆運(yùn)動(dòng)學(xué)通過求得的運(yùn)動(dòng)方程的逆，進(jìn)一步求得我們要算的那個(gè)關(guān)節(jié)變量，這樣機(jī)器人才能處于我們想要得到的位姿。然后通過逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，計(jì)算求得每一關(guān)節(jié)變量的值。機(jī)械臂的六個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)是有一定的局限的， 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)研究主要包括兩個(gè)方面的問題，一個(gè)方面是正運(yùn)動(dòng)學(xué)問題，另一個(gè)方面是逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的問題。六自由度機(jī)器人的機(jī)械臂具有底座，轉(zhuǎn)臺(tái)，大臂、肩部、小臂、手腕、末端執(zhí)行器七個(gè)部分。因此，對(duì)六自由度機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究具有非常重要的意義?？梢酝ㄟ^一定的設(shè)計(jì)去完成各種作業(yè)。為實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，機(jī)器人最后一個(gè)軸的接口，往往為一個(gè)連接法蘭，能夠裝置不同的器械。最常見的機(jī)器人有六自由度以及四自由度機(jī)器人。相比之下，歐美各國(guó)的機(jī)器人保有量雖然增長(zhǎng)趨勢(shì)較為緩慢但一直亦呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，近年來才慢慢開始有了較大的增長(zhǎng)。日本的工業(yè)機(jī)器人各個(gè)方面如生產(chǎn)、出口和使用上的發(fā)展在世界上都遙遙領(lǐng)先。美國(guó)在機(jī)器人方面不僅起步早，而且其原有技術(shù)研發(fā)，創(chuàng)新實(shí)力雄厚，各方面技術(shù)水平在全世界都堪稱第一。美國(guó)是世界上首個(gè)成功研究出機(jī)器人的國(guó)家。到目前為止，我國(guó)已經(jīng)擁有超過4000臺(tái)成熟的機(jī)器人，這些機(jī)器人主要被用于一些科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的地區(qū)，國(guó)際范圍內(nèi)的機(jī)器人大概有83萬，往往是位于歐美，日本等發(fā)達(dá)國(guó)家?，F(xiàn)在，我國(guó)各行各業(yè)對(duì)“用機(jī)器人代替人工作”的呼聲越來越高。應(yīng)大力支持機(jī)器人研發(fā)與機(jī)器人應(yīng)用，以此協(xié)調(diào)產(chǎn)品的生產(chǎn)及自動(dòng)化。我國(guó)機(jī)器人行業(yè)有以下幾個(gè)顯著特征：第一，機(jī)器人技術(shù)對(duì)于我國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變尤為重要，政府應(yīng)該加大對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)器人在政策與經(jīng)濟(jì)上的扶持力度，積極借鑒海外優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，全力擴(kuò)大創(chuàng)新與技術(shù)投入。另一方面，我國(guó)機(jī)器人行業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng)也是時(shí)代發(fā)展的需求。然而，盡管近年來機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)若破竹，我國(guó)的機(jī)器人行業(yè)存在著自主研發(fā)能力孱弱，政府補(bǔ)貼不夠完善，由于盲目投資導(dǎo)致的低端產(chǎn)能過剩的情況。由于缺乏經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持，早期的機(jī)器人研究項(xiàng)目很大一部分依賴于借鑒國(guó)際上先進(jìn)的機(jī)器人研究技術(shù)，到現(xiàn)在為止，我國(guó)在機(jī)器人上的研究已經(jīng)頗有建樹。經(jīng)過數(shù)十年的不懈努力，我國(guó)已有多所高校和研究院都能夠獨(dú)立對(duì)機(jī)器人進(jìn)行研究和研發(fā)。我國(guó)在機(jī)器人方面的探究工作起步較晚于日本及歐美國(guó)家，我國(guó)的機(jī)器人研究起步于1980年前后。中國(guó)的現(xiàn)代化進(jìn)展迅猛，在中國(guó)發(fā)展的大力推動(dòng)下，中國(guó)乃至亞洲即將成為一個(gè)極具發(fā)展活力的龐大的機(jī)器人市場(chǎng)。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，該產(chǎn)業(yè)被大量投入到汽車制造和電子裝配等產(chǎn)業(yè)。機(jī)器人的研究發(fā)展涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，是帶動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力。 關(guān)鍵詞：六自由度機(jī)器人；運(yùn)動(dòng)分析；運(yùn)動(dòng)學(xué)；動(dòng)力學(xué)；目 錄摘要 IAbstract II1 緒論 1 課題背景及研究的目的和意義 1 2
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