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1封头模型1.1相贯线方程管座坐标，F为封头球面表达式，182是球心比原点高182mm，R=1969mm。G为管座管座圆柱面方程。1.2管座编号与位置的关系式N——管座编号——该组的管座在XOY平面内离原点距离N0——该组管座起始编号K——这一组有4个管座还是8个管座，取值为1或2——柱坐标系下的初始角AINT为取整函数，管座分为13组，四个状态变量随组号有不同的值。（详细见二次开发程序文件夹《管座显示》文件）2机器人模型2.1软件三维模型模型见附件，其中方案三尺寸比较大，腿部模型大小为原来的1.5倍，如果使用可能需要重新建模。以下按Adams2013左侧界面顺序介绍模型定义的参数。（1）部件：各零件的材料定义大部分为铝合金，腿部模型因为相差比较大直接设为6kg，ADAMS中查看与修改材料的方法为双击零件名称或右键—修改。（2）焊臂机构：假设机器人不动，那焊臂机构大致如下： 方案一、三 方案二（3）驱动：焊臂机构驱动唯一，腿部和身体有两种运动给定方式。下面左图为general motion，给定脚末端和身体的运动轨迹函数，中间的机构由软件自动解算，右图为给定P副驱动，即实际的驱动仿真。 （4）接触力、摩擦力：给定了6个脚的对地接触和球副摩擦。详细的定义方式见资料《ADAMS中contact接触力设置》（5）状态变量：定义了每个脚到机器人中心轴的的值，用于转动函数。（6）样条： P副驱动样条 焊枪的移动轨迹坐标样条（7）测量：定义了P副的测量、脚和地的接触力测量、驱动力的测量（仅在力仿真有，定义方式为右击驱动—测量，而不是右击运动副—测量）（8）设计变量：比较复杂，主要作为对话框中命令函数的变量。2.2腿部机构反解模型反解模型参考论文《一种行走操作一体化的六足步行机器人》、《P-P 结构六足机器人性能设计与控制实验研究》、《可重构混联机械手模块TriVariant的设计理论与方法》，解算方法大同小异，过程比较复杂在这里不细说了。结论是：由方程解出、再求出。最后由方程解出。2.3机器人工作空间性能用了ADAMS移动检测的方法来估算身体工作空间和单脚的工作空间，比较简便快捷。身体平移工作空间：身体俯仰工作空间：六足 四足单脚平移工作空间：3步态规划3.1移动策略规划图3-1是平地行走规划，按转向——直行——转向的规律行走。其他为焊接定位规划，为了保证刚度最大，变形最小，每次焊接定位于中心和被焊接的管座的直线上。图3-1 行走路径规划图3-2 方案一焊接定位点图3-3方案二焊接定位点 图3-4方案二另一种焊接定位点3.2步态规划四足：除了旋转步态没有力仿真，其他都做了，详细见仿真视频文件间歇行走步态协调行走步态对角线行走步态旋转步态六足：三三步态四二步态见视频文件迈步顺序也没有深究，参考了一般六足爬行机器人的42步态顺序。各步态的参数对比如下：3.3 ADAMS中迈步轨迹函数设计使用的是general motion功能，直接进行足端和身体的空间运动轨迹规划，以四足机器人对角线步态为例：（1）根据步态确定行走步距：????_??????（2）确定行走周期：T=a/v ，划分周期，确定迈步时域。（3）确定时域内迈步step函数：如f(x)=(STEP(t,9.2,0,13.5,1)?STEP(t,13.5,0,17.8,1))???_??f(z)=(STEP(t,9.2,0,10.2,1)?STEP(t,16.8,0,17.8,1))??? （4）设计机身运动曲线：如f(y)=(STEP(time,0,0,0.6,?1)+STEP(time,8.4,0,9.6,2)+STEP(time,17.4,0,18,?1))?20（5）最后特别给定起步和收步时的迈半步的函数。3.4作业规划（1）P1、P2移动副使焊枪直接沿斜线下降到管座上方。（2）P2副下降，利用P2副与局部机构使焊枪按照焊接样条曲线实现的焊接运动。（3）焊完后，P2直线上升500mm左右，避免一切干涉。P1副平移215.04mm到达下一管座上方，同时焊枪局部机构回归零位。（4）再次进行焊接作业，如此往复（5）全部焊接完成后，P2先上升，P1最后将焊臂收回，焊枪局部机构回归零位。4二次开发 二次开发的对话框界面及功能如下：使用Adams进行机器人仿真时，因为要不断修改参数，即使不做参数化设计，利用二次开发做gui的界面也是很有帮助，能大大提高效率的。Adams的二次开发原理主要参考《第11章ADAMS二次开发及实例》文档，语法命令主要参考Adams自带的帮助文档。5仿真结果 仿真结果主要见视频文件，进入Adams-PostProcessor可以对结果进行后处理，下图为部分P副的运动曲线：下图为力仿真时的驱动力曲线，由于接触力定义的不是很好，接触力和驱动力一直抖，下面曲线是