【摘 要】
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在工业机器人的研究和设计过程中,运动学动力学系统的关键技术,如运动学方程的正逆解、运动轨迹规划中的关节空间插值算法和动力学模型的建立,在国内外一直处于研讨之中.本文
【出 处】
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哈尔滨工业大学(深圳) 哈尔滨工业大学
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在工业机器人的研究和设计过程中,运动学动力学系统的关键技术,如运动学方程的正逆解、运动轨迹规划中的关节空间插值算法和动力学模型的建立,在国内外一直处于研讨之中.本文对SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)机器人的运动学动力学系统作了较深入的分析与研究,提出新的算法来提高运动控制的性能,并通过软件实现对工业机器人运动学动力学系统的三维图形仿真.本文首先在研究了机器人学理论的基础上,用D-H法对SCARA机器人进行运动系统建模,根据变换方程推导出一组简单实用的方程来实现运动学方程的正解.提出代数法和几何法相结合来实现运动学方程的反解,提高了计算速度而且易于编程.比较了轨迹规划的关节空间法和直角空间法,在运动学分析的基础上,用五次多项式插值算法在关节空间进行轨迹规划.拉格朗日法能以最简单的形式求得非常复杂的系统动力学方程,而且具有显式结构,物理概念和运算步骤明确.因此,用拉格朗日法进行动力学分析并建立了完整的动力学显式方程,本文针对SCARA机器人运动学方程的求解、关节空间插值算法和动力学逆问题,使用Matlab编程实现对工业机器人的三维图形仿真,提高了系统的易开发性和实用性.
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