本文基于D-H法建立了雙機器人系統(tǒng)的運動學模型,通過蒙特卡洛法求得機器人的工作空間,考慮到機器人在其工作空間中各個方向上的運動能力不同,開展了雙機器人的運動靈活性研究,提出了一種計算簡便并且能夠有效反映雙機器人協(xié)調運動靈活性的性能指標,在分別研究了雙機器人系統(tǒng)兩種協(xié)調運動方式的運動學約束關系以及相應的運動控制規(guī)律后,基于靈活性分析構建了雙機器人緊協(xié)調字母繪制以及冗余度機器人松協(xié)調裝配電機轉子與軸承的任務規(guī)劃,通過MATLAB仿真和實驗驗證了本文雙機器人可操作度指標的有效性及協(xié)調運動規(guī)劃方法的正確性。在雙機器人系統(tǒng)中,由于兩臺機器人的工作空間重疊,在對兩臺機器人進行路徑規(guī)劃和優(yōu)化的時候,兩臺機器人之間不發(fā)生碰撞是前提,構建雙機器人系統(tǒng)的碰撞檢測模型是避碰路徑規(guī)劃的前提,研究這個問題主要涉及機器人簡化建模與碰撞檢測算法。針對雙機器人協(xié)調作業(yè)時可能發(fā)生的碰撞問題,本文采用OBB包圍盒對機器人模型進行簡化建模,依托分離軸理論,基于二叉樹結構對雙機器人系統(tǒng)進行碰撞檢測,在此基礎上進行避碰路徑規(guī)劃,在笛卡爾坐標空間內設置作業(yè)柵格區(qū)間,采用Dijkstra算法規(guī)劃機械臂末端避碰路徑,通過直線與拋物線... 

【文章來源】：寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１協(xié)調跟隨運動與疊加運動??

（ａ）跟隨運動（ｃｏｕｐｌｅ?ｍｏｔｉｏｎ）?（ｂ）疊加運動（ｏｖｅｒ?Ｉ?ａｙ?ｍｏｔ?ｉｏｎ）??圖１－１協(xié)調跟隨運動與疊加運動??目前工業(yè)現(xiàn)場中對于雙機器人協(xié)調作業(yè)的應用仍是以松協(xié)調為主，以汽車生產線最為典型，??雙機器人之間的配合主要是針對某一具體工藝的分步式作業(yè)過程，例如一臺機器人夾持汽車車身??以指定待加工姿態(tài)進行等待，另一臺機器人根據(jù)工藝要求與被夾持車身之間以某種運動學約束關??系進行松協(xié)調作業(yè)，整個作業(yè)系統(tǒng)并沒有構成閉環(huán)運動鏈；而緊協(xié)調運動要想實現(xiàn)在工業(yè)現(xiàn)場的??實際應用，往往需要借助離線編程系統(tǒng)生成協(xié)調運動的路徑點序列導入機器人控制柜當中，這是??由于緊協(xié)調運動的軌跡大都不具備數(shù)學描述而難以通過示教的形式在機器人中進行編程［１４］。??１．３．３協(xié)調運動靈活性優(yōu)化研究現(xiàn)狀??描述機器人運動靈活性的性能指標以Ｙｏｓｈｉｋａｗａ［１５］提出的“可操作性”、“可操作性橢球”以??及Ｓａｌｉｓｂｕｒｙ和ＣｒａｉｇＭ提出的“條件數(shù)”研究最為成熟，其核心均為描述機器人在任意方向上的??運動能力，即是否能以相同的速度沿各個方向進行運動，反映了機器人運動速度的“均勻性”。關??于機器人協(xié)調運動靈活性的研宄

人系統(tǒng)之間構成的閉環(huán)運動鏈，因此必須完成運動學閉環(huán)建模，才能實現(xiàn)雙機器人的協(xié)調作業(yè)要??求。??針對ＫＵＫＡ公司的ＫＲ２０－３六自由度工業(yè)機器人，如圖２－１所示，本文采用Ｄ－Ｈ法建�！迹常罚�，??根據(jù)ＫＲ?２０－３的各連桿長度及構型，建立連桿坐標系、列出Ｄ－Ｈ參數(shù)表，推導正向運動學方程，??由于Ｄ－Ｈ建模法已經相當成熟，本文不再羅列其建模的具體步驟。機器人坐標系建立如圖２－２所??示，機器人相關參數(shù)見表２－１?Ｄ－Ｈ參數(shù)表，其中ａ表示連桿長度，ｄ表示連桿偏距，ａ表示扭角，??０表示關節(jié)角。??＃保崳?圖２－１?ＫＵＫＡ?ＫＲ２０－３六自由度串聯(lián)機器人??－８?－??

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3518801