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《基于autocad平臺(tái)的機(jī)器人仿真系統(tǒng)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第26卷第2期[參考文獻(xiàn)l[1]TsengWY,Dugundli1.Nonlinearvibralionsofabuckledbeamunderharmonicexcilalion[1].ASMEJournalofAppl陽jMechanics,1971467-476.[2]HolmesP1.Anonlinearoscillalorwilhaslrangeallraclor[M].PhilosophicalTransactionsoflheRoyalSociely,London,1979,A292:419一448[3]Abo
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4、設(shè)計(jì),規(guī)劃出最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)軌跡。機(jī)器人的動(dòng)態(tài)圖形仿真對(duì)機(jī)器人的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)及其應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。該系統(tǒng)主要圍繞機(jī)器人仿真所需要的幾個(gè)最基本的模塊,開發(fā)建立在AutoCAD平臺(tái)上的機(jī)器人仿真系統(tǒng)。機(jī)器人實(shí)體造型模塊的開發(fā)。由于AutoCAD不但具有強(qiáng)大的三維實(shí)體造型功能,而且提供非常開放的二次開發(fā)環(huán)境。筆者把AutoCAD作為仿真系統(tǒng)的一部分,采用AutoLISP語言以及DCL語言的對(duì)話框技術(shù)在AutoCAD平臺(tái)上開發(fā)了所需要的機(jī)器人參數(shù)造型系統(tǒng),它能根據(jù)給定的幾何參數(shù)自動(dòng)地產(chǎn)生想要的三維機(jī)器人實(shí)體。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模塊的開發(fā)。該模塊主要針對(duì)PUMA56
5、0型機(jī)器人和NL型機(jī)器人,它包括運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解。在這一部分采取了一種新的推導(dǎo)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的方法,避免了大量矩陣的逆乘,而且表達(dá)式結(jié)果簡單,便于工業(yè)控制和仿真。對(duì)于該模塊的應(yīng)用程序筆者采用VisualBasic語言為開發(fā)工具。運(yùn)動(dòng)學(xué)應(yīng)用程序模塊使用起來非常簡單、方便,其特點(diǎn)之一是給定機(jī)器人末端執(zhí)行器的一組位置和姿態(tài),它可把機(jī)器人各關(guān)節(jié)角準(zhǔn)確地計(jì)算出來,當(dāng)機(jī)器人處于奇異形位即85=00時(shí),仍能有效地求解;該模塊的另外一個(gè)特點(diǎn)是當(dāng)給定的機(jī)器人末端執(zhí)行器中心的位置不在機(jī)器人的工作空間之內(nèi),應(yīng)用程序會(huì)通知用戶該點(diǎn)不在工作空間之內(nèi),請(qǐng)用戶重新輸入末端執(zhí)行
6、器的位置坐標(biāo)和姿態(tài)矩陣;另外用戶還可以利用機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的多解性,根據(jù)路徑最短的原則來規(guī)劃機(jī)器人的最優(yōu)運(yùn)動(dòng)軌跡。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人動(dòng)態(tài)圖形仿真,采用AutoLISP語言開發(fā)了機(jī)器人信真驅(qū)動(dòng)程序,它可讀取數(shù)據(jù)文件并驅(qū)動(dòng)機(jī)器人模型運(yùn)動(dòng)起來,實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果,可逼真地模擬機(jī)器人的實(shí)際工作過程,為編程者提供可視圖形,進(jìn)而檢驗(yàn)編程的正確性和合理性。仿真過程中如果發(fā)生干涉,仿真程序會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生干涉實(shí)體,使用戶可以清楚地看到模型在何處發(fā)生干涉,并準(zhǔn)確地反映出桿件干涉的位置和程度。以上3個(gè)模塊在同一用戶界面下,能產(chǎn)生機(jī)器人系統(tǒng)編程的環(huán)境以及方便地進(jìn)行人機(jī)交互。作為仿真系統(tǒng)的用戶
7、接口,采用圖形仿真界面形式,用戶可用鼠標(biāo)等交互式方法改變屏幕上機(jī)器人幾何模型的位形。通過運(yùn)動(dòng)仿真,使運(yùn)動(dòng)學(xué)模塊和實(shí)體造型模塊得到了相互驗(yàn)證充分體現(xiàn)了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真的實(shí)用意義。關(guān)鍵詞:機(jī)器人仿真;AutoCAD;AutoLISP;運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解,奇異形位;干涉SimulationResearchofRobotMotionBωedonAutoCADZHANGYong-hong(CollegeofElectronicandMechanicalEngineeringNanjingForestryUniversity,Nanjing210037)Keywords
8、:Simulationofrobot;AutoCAD;AutoLISP;Kine