機械手抓取一直是科學(xué)研究領(lǐng)域機器人方向的一個重要內(nèi)容。為了實現(xiàn)機械手穩(wěn)定抓取,要應(yīng)用到仿真控制,軌跡規(guī)劃等相關(guān)原理。本文是以robotiq三指機械手模型為研究對象,建立ROS下robotiq三指機械手的仿真平臺來控制機械手進行抓取實驗。根據(jù)robotiq三指機械手的D-H參數(shù),建立單指數(shù)學(xué)模型,對單個手指進行了正逆運動學(xué)建模,利用D-H參數(shù)法建立了機械手連桿坐標系,完成了單指的正運動學(xué)的建模,根據(jù)運動學(xué)公式,在已知連桿長度和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角可以求末端姿態(tài),在已知機械手的末端位姿的情況下,可以反求機械手指的轉(zhuǎn)角,最后使用matlab對robotiq單個手指進行仿真實驗,為后續(xù)研究提供理論基礎(chǔ)。使用solidworks軟件建立robotiq三指機械手的各個連桿的簡化模型,將機械手的手掌,轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)和手指進行裝配,使用插件生成URDF文件,根據(jù)URDF文件的編寫模式,對robotiq機械手的URDF文件進行改寫,完成機械手各關(guān)節(jié)和連桿的樹形圖,并使用check_<sub>urdf證明urdf文件可以使用,完成了基于ROS的機械手仿真實驗平臺的搭建。在仿真環(huán)境下,可以控制... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

機器人完成抓取

Ｆｉｇ?１．１?Ｔｈｅ?ｒｏｂｏｔ?ｃｏｍｐｌｅｔｅｓ?ｔｈｅ?ｇｒａｂ?Ｆｉｇｌ．２?Ｒｏｂｏｔｓ?ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｈａｌｌｅｎｇｅ??在挑戰(zhàn)賽中，１７支隊伍中有４支隊伍選擇了?ｒｏｂｏｄｑ三指自適應(yīng)機械手組成他們的??機器人。Ｒｏｂｏｔｉｑ三指自適應(yīng)機械手設(shè)計目的是為自動化工業(yè)生產(chǎn)過程提供抓取靈活性??和抓取穩(wěn)定性。所有四個隊（用星形圖顯示）使用ｒｏｂｏｔｉｑ三指自適應(yīng)機械手。前８名，在??操控性挑戰(zhàn)中得分很多。這其中包括以驚人的２７分贏得比賽的沙夫特隊。麻省理工學(xué)??院和阿特拉斯的研宄團隊也和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)一樣，使用三指機械手進行靈活操作。??移動平臺檢測氣體泄漏項目。研發(fā)團隊卡塞爾大學(xué)，巴姆，弗勞恩霍夫。移動平臺檢??測氣體泄漏項目正在研究如何使用機器人。該項目使用三指機械手對天然氣公司基礎(chǔ)設(shè)??施進行檢查如圖１．３所示。在石油和天然氣加工業(yè)中使用ＵＲ機械臂［１７］和ｒｏｂｏｔｉｑ機械手??操作檢查設(shè)備環(huán)境，可以避免危險環(huán)境對公司員工造成傷害。檢測機器人可以在自動或??遙控模式下運行。它配備了各種傳感器檢測泄漏。配備有靈活的夾持器的手臂。在工作??人員進入工作地點之前，使用機器人進行精細的操作（如關(guān)閉閥門），從而避免人與危險??環(huán)境的接觸。??

．．Ｆｉｇ?１．１?Ｔｈｅ?ｒｏｂｏｔ?ｃｏｍｐｌｅｔｅｓ?ｔｈｅ?ｇｒａｂ?Ｆｉｇｌ．２?Ｒｏｂｏｔｓ?ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｈａｌｌｅｎｇｅ??在挑戰(zhàn)賽中，１７支隊伍中有４支隊伍選擇了?ｒｏｂｏｄｑ三指自適應(yīng)機械手組成他們的??機器人。Ｒｏｂｏｔｉｑ三指自適應(yīng)機械手設(shè)計目的是為自動化工業(yè)生產(chǎn)過程提供抓取靈活性??和抓取穩(wěn)定性。所有四個隊（用星形圖顯示）使用ｒｏｂｏｔｉｑ三指自適應(yīng)機械手。前８名，在??操控性挑戰(zhàn)中得分很多。這其中包括以驚人的２７分贏得比賽的沙夫特隊。麻省理工學(xué)??院和阿特拉斯的研宄團隊也和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)一樣，使用三指機械手進行靈活操作。??移動平臺檢測氣體泄漏項目。研發(fā)團隊卡塞爾大學(xué)，巴姆，弗勞恩霍夫。移動平臺檢??測氣體泄漏項目正在研究如何使用機器人。該項目使用三指機械手對天然氣公司基礎(chǔ)設(shè)??施進行檢查如圖１．３所示。在石油和天然氣加工業(yè)中使用ＵＲ機械臂［１７］和ｒｏｂｏｔｉｑ機械手??操作檢查設(shè)備環(huán)境，可以避免危險環(huán)境對公司員工造成傷害。檢測機器人可以在自動或??遙控模式下運行。它配備了各種傳感器檢測泄漏。配備有靈活的夾持器的手臂。在工作??人員進入工作地點之前，使用機器人進行精細的操作（如關(guān)閉閥門），從而避免人與危險??環(huán)境的接觸。??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Adams和Matlab的機器人手臂運動控制聯(lián)合仿真研究[J]. 葉仁平,曾德懷.  現(xiàn)代制造工程. 2017(06)
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[3]Dobot機械臂建模仿真與軌跡規(guī)劃算法研究[J]. 孫軍,張家亮,馬玲.  機械與電子. 2016(06)
[4]基于ROS的機械臂控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 陳前里,劉成良,貢亮,周斌.  機電一體化. 2016(02)
[5]基于ROS串聯(lián)機器人虛擬運動控制及仿真研究[J]. 陳盛龍,平雪良,曹正萬,蔣毅.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2015(10)
[6]基于ROS的機器人模型構(gòu)建方法研究[J]. 曹正萬,平雪良,陳盛龍,蔣毅.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2015(08)
[7]科爾摩根為Universal Robots輕型機械臂提供驅(qū)動電機[J].   伺服控制. 2015(08)
[8]工業(yè)機器人的應(yīng)用研究[J]. 劉永安,余天榮.  機電工程技術(shù). 2014(02)
[9]擬人機械手的研究與發(fā)展[J]. 張元興,羅金良,何價來.  現(xiàn)代機械. 2013(06)
[10]基于MATLAB Robotics工具箱的SCARA機器人軌跡規(guī)劃與仿真[J]. 左富勇,胡小平,謝珂,朱秋玲.  湖南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(02)

博士論文
[1]機器人多指手抓取規(guī)劃算法研究[D]. 文雙全.浙江大學(xué) 2012

碩士論文
[1]串聯(lián)機器人軌跡規(guī)劃方法研究[D]. 邢凱濤.新疆大學(xué) 2017
[2]基于ROS的碼垛機器人運動仿真及軌跡規(guī)劃[D]. 溫寬昌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于ROS的機器人三維仿真平臺設(shè)計與研究[D]. 陳煒燦.東北大學(xué) 2014
[4]移動機械臂跟蹤控制與運動規(guī)劃研究[D]. 林冠楠.上海交通大學(xué) 2012
[5]機器人多指手自主抓取規(guī)劃研究[D]. 秦晅.南京航空航天大學(xué) 2006
[6]三指靈巧手手指及其抓取運動規(guī)劃的研究[D]. 李平.哈爾濱工程大學(xué) 2003



本文編號：2911062