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1、·機械研究與應用·2016年第2期(第29卷,總第142期)研究與分析doi:10.16576/j.cnki.1007-4414.2016.02.010?機器人的運動軌跡研究與仿真趙川,夏合勇,呂海立,潘曉磊(陜西理工學院陜西省工業(yè)自動化重點實驗室,陜西漢中723000)摘要:為研究六自由度機器人的運動學問題,以MZ07六自由度機器人為研究對象,應用D-H法對機器人建立關節(jié)坐標系并確定桿件參數(shù),從而建立機器人的運動學模型。在MATLAB環(huán)境中,對機器人進行正、逆運動求解,在關節(jié)空間里,通過多項式插值對各個關節(jié)進行軌跡規(guī)劃,并完成各關節(jié)的角度位置
2、、角速度和角加速度的變化軌跡圖像。通過仿真結(jié)果,可以得到多項式插值可以使機器人各個關節(jié)運動時位置、速度以及加速度的變化情況,且變化曲線光滑、連續(xù),并在MATLAB三維圖中直觀看到機器人手臂的位姿狀態(tài),從而驗證了機器人結(jié)構參數(shù)的正確性,以及多項式插值能夠保證達到期望軌跡。同時MATLAB仿真為機器人的運動學問題、結(jié)構設計等方面提供了研究平臺。關鍵詞:六自由度;機器人;D-H;軌跡規(guī)劃;MATLAB中圖分類號:TP2422文獻標志碼:A文章編號:1007-4414(2016)02-0027-04KinematicTrajectoryResearch
3、andSimulationofRobotZHAOChuan,XIAHe-yong,LVHai-li,PANXiao-lei(KeyLaboratoryofIndustrialAutomationofShaanxiProvince,ShaanxiUniversityofTechnology,HanzhongShaanxi723000,China)Abstract:Forthestudyofsixdegreesoffreedomrobotkinematicsproblem,Inthispaper,takingMZ07sixdegreesoffree
4、-domrobotastheresearchobject,thejointcoordinatesystemofrobotisestablishedbyusingD-Hmethod,andlinkparametersaredetermined,soastothekinematicsmodeloftherobotissetup.IntheMATLABenvironment,positiveandreversemo-tionsofrobotaresolved,injointspace.Throughthepolynomialinterpolation
5、foreachjointtrajectoryplanning,thepositionofeachjointangle,angularvelocityandangularaccelerationtrajectoryimagesarecompleted.Basedonthesimulationresults,itcanbegotthatapolynomialinterpolationcanmakethechangecurveofrobotjointsmoothandcontinuous,intheMATLAB,positionofrobotarmc
6、anbesaw,whichprovesthevalidityofthestructuralparametersoftherobot,andcanguaranteeade-siredtrajectory.TheMATLABsimulationprovidestheplatformtoresearchtheproblemoftherobotsuchaskinematicsprob-lem,structuredesign,etc.Keywords:sixdegreesoffreedom;robot;D-H;trajectoryplanning;MAT
7、LAB0引言數(shù)據(jù)結(jié)果,得到從數(shù)據(jù)曲線和數(shù)據(jù)本身難以得到的一隨著機械、電子、計算機等科技技術的發(fā)展,機器些重要信息,因此對機器人學的研究和學習有非常重人與人以及人的生活的聯(lián)系日益密切,在工業(yè)生產(chǎn)要的作用。中,機器人代替人類工作不僅大大提高了生產(chǎn)效率,1建立機器人的運動學模型而且避免了在惡劣工作環(huán)境下對人本身健康的危害。以那智不二越MZ07機器人為研究對象如圖1。隨著機器人行業(yè)的壯大,工業(yè)生產(chǎn)中對機器人的需求量大大增加,并對機器人的性能要求越來越高,從而越來越多的學者對機器人技術的研究日益加大,但是機器人的價格昂貴,不可能讓每位學者都擁有一臺機器人
8、設備進行研究和學習,隨著計算機仿真軟件發(fā)展,使得通過對機器人的仿真研究變得非常重要。MATLAB中的機器人學工具箱RoboticsToolbox可對機
