串聯(lián)機器人仿真分析論文-文庫吧資料
2025-06-29 06:08本頁面
【正文】 手初始狀態(tài)后經(jīng)M文件計算得出末端執(zhí)行器在XY平面上的坐標，并由XY Graph模塊顯示機械臂末端在OXY平面上的運動軌跡。圖6 五自由度串聯(lián)機器人坐標系示意圖表1 DH參數(shù)表關節(jié)角連桿偏距d連桿長度a連桿轉角1L1020L2030L3040L4將各參數(shù)代入變換矩陣A中： 于是，末端執(zhí)行器到參考坐標系的變換矩陣為，化簡后得 空間坐標系可以用矩陣表示，其中坐標原點以及相對于參考坐標系的表示該坐標系姿態(tài)的三個向量也可以由該矩陣表示出來，矩陣前三列為姿態(tài)，第四列為位置。關節(jié)i為轉動關節(jié)時，關節(jié)角是一個變量，其他三個連桿參數(shù)是固定不變的。至此，我們成功地從一個坐標系變換到了下一個坐標系。 （3） 沿軸平移的距離，使得和的原點重合。（1）繞軸旋轉它使得和互相平行。對于滑動關節(jié)，沿z軸的連桿長度d是關節(jié)變量。對于五自由度串聯(lián)機器人，有 在圖5中，角表示繞Z軸的旋轉角，d表示在Z軸上兩條相鄰的公垂線之間的距離，a表示每一條公垂線的長度（也叫關節(jié)偏移量），角表示兩個相鄰的Z軸之間的角度 （也叫關節(jié)扭轉）。 描述一個連桿和下一個連桿之間關系的齊次變換矩陣為A矩陣，可以描述連桿構件坐標系之間的相對平移和旋轉的齊次變換。 圖2 機器人執(zhí)行端在XZ平面上位移分量X的曲線圖3 機器人執(zhí)行端在XZ平面上位移分量Z的曲線圖 4 機器人末端在XZ平面上最小和最大工作范圍軌跡3 基于DH法的Simulink運動學仿真 D—H法原理 一個物體在空間的表示可以通過在它上面固連一個坐標系，再將該固連的坐標系在空間表示出。設置好仿真時間和參數(shù)后進行仿真，之后選擇機器人執(zhí)行末端上一點進行測量。 圖1 五自由度機器人（所有關節(jié)均為轉動關節(jié)）性能參數(shù)：自由度 5 最大載荷 手爪所能到達的距離 500mm 位置重復精度 177。我們先在CAD軟件中建立機器人幾何模型并導入到ADAMS中進行運動學仿真，然后建立系統(tǒng)的D—H模型并在MATLAB/Simulink里進行仿真和ADAMS仿真的結果進行對比。它也可用于表示在任何坐標中的變換，例如直角坐標、圓柱坐標、球坐標、歐拉角坐標及RPY坐標等。并且該矩陣還可用于推導手臂運動的動力學方程。這已成為對機器人運動進行建模的標準方法。運動學分析提供了機器人運動規(guī)劃和軌跡控制的理
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