6R串联机器人雅可比矩阵求解和速度仿真.pdfVIP

2010年5月 机床与液压 Mav2010 第38卷第9期 MACHINETOOL HYDRAUIJCS Vo1．38No．9 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．09．035 6R串联机器人雅可比矩阵求解和速度仿真 焦恩璋 ，陈关宏 (南京林业大学机 电学院，江苏南京210037) 摘要：为分析研究6R串联机器人两种速度的相互映射关系，用D一坐标系方法建立机器人各杆件坐标系，然后用微 分变换法建立6R串联机器人的通用雅可比矩阵。在构建和求解其雅可比矩阵的基础上 ，开发一个6R串联机器人雅可比计 算器。并以某公司的UP6机器人为例，通过速度仿真实现了UP6机器人数学模型和仿真模型的相互验证，为在操作空间直 观地规划机器人作业路径提供了方便。 关键词：雅可比；规划；操作空间；关节空间；仿真 中图分类号：TP242．2 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2010)9—110—4 StudyonVelocitySimulationandJacobianMatrixSolutionof6RSerialRobots JIAo Enzhang．CHEN Meihong (CollegeofMechanicalandElectronicEngineering， NanjingForestryUniversity，NanjingJiangsu210037，China) Abstract：Inordertostudythemutualmappingrelationsoftwovelocitiesof6R serialrobots，thelinkcoordinatesof6R serial robotswereestablishedusingD．H eoordinatessystemmehtodandthegeneralJacobianmatrixof6Rserialrobotswasestablishedbased ondifferentialtransfollnmethod．BasedontheconstructionandsolutionoftheJacobianmarx，aJacobiancalculatorfor6Rserialro． betswasdeveloped．TakingtheUP6robotfrom certaincorporationasanexample，themutualverificationsofhtemahtematicalmodel andthesimulationmodeloftheUP6robotwereimplementedbyvelocitysimulations．Itprovidesaconvenientmethodtoplanthepath oftherobotintheworkspace． Keywords：Jacobian；Planning；Workspace；Jointspace；Simulation 0 引言 存在误差。文献 [5]用微分变换法推算了三自由度 机器人雅可比矩阵表示了机器人末端执行器与各 机械手臂的雅可比矩阵，但该方法并未进行过相应 关节的微分关系，是其关节空间向操作空间运动速度 的验证。6R串联机器人是当今工业机器人最典型 传递的广义传动比。雅可比矩阵在机器人运动学中具 的代表之一，作者通过构建和求解其雅可 比矩阵， 有重要地位，在速度控制、静力分析、灵活性和可操 开发了一个 6R串联机器人雅可 比计算器。并以某 作度分析时都要用到机器人的雅可比矩阵。因此，准 公司的UP6机器人为例，通过速度仿真实现了UP6 确地建立和求解机器人雅可比矩阵显得尤为重要。近 机器人