基于蒙特卡洛法的七自由度拟人机械臂工作空间分析.pdfVIP

第3 期 组合机床与 自动化加工技术 No.3 2015 年3 月 Modular Machine Tool Automatic Manufacturing Technique Mar. 2015 文章编号:1001-2265(2015)03-0048-04　 　 　 　 DOI:10.13462/ j.cnki.mmtamt.2015.03.013 基于蒙特卡洛法的七自由度拟人机械臂 工作空间分析∗ 何价来,罗金良,宦朋松,邓　 健 (南华大学机械工程学院,湖南衡阳　 421001) 摘要:应用D-H法对七自由度拟人机械臂建立关节坐标系并确定杆系参数,建立机械臂运动学模 型,应用齐次变换法推导出机械臂末端执行器的位姿。 根据机械臂关节空间到工作空间的映射关 系,提出采用蒙特卡洛法分析该机械臂的工作空间,得出机械臂工作空间的云图。 为后续的机械人 轨迹规划、动力学分析、运动控制和参数优化提供了参考依据。 关键词:蒙特卡洛法;七自由度;拟人机械臂 中图分类号:TH113;TG659　 　 　 文献标识码:A Workspace Analysis of7-DOF Humanoid Robotic Arm Based on Monte Carlo Method HE Jia-lai,LUOJin-liang,HUAN Peng-song,DENGJian (School of Mechanical Engineering,University of South China,Hengyang Hunan421001,China) Abstract:The7-DOFhumanoidroboticarmjoint coordinate systemsare establishedandlinkparametersare determined by D-H method,and the robotic arm kinematicsmodel isestablished. The position and orienta- tion ofroboticarmend-effectorisgeneratedbyhomogeneoustransformmethod. MonteCarlomethodispro- posed in analyzing the workspace of robotic arm and the nephogram of robotic arm is calculated based on mappingrelationfromjoint spacetoworkspaceofroboticarm. Thereferencebasisisprovidedfor follow-up robot trajectory planning,dynamicsanalysis,motion control and parameter optimization. Key words:monte carlo method;7-DOF;humanoid robotic arm 0　 引言 图解法、解析法和数值法。 图解法和解析法都受关节 数目的限制,对于有些机械臂无法准确描述,数值法计 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息 [4,9] 算量太大,对于有些边界曲面可靠性得不到保证 。 和传感技术、人工智能、仿生学等多种学科而形成的高 本文采用从数值法衍生发展出来的基于随机概率的算 技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。 拟