机器人的运动学分析与模拟外文文献翻译、中英文翻译、外文翻译.doc

附录一: 机器人的运动学分析与模拟 文摘:常见的方法,比如Denavit-Hartenberg方法,不能简单地用在特殊的机器人的运动分析与混合铰链很难获得这种方法的主要参数。因此,齐次变换理论来解决这个问题。首先,这种特殊结构的运动学特征分析的基础上闭链理论。在这样一个理论,闭链可以转换开连锁店,这使得它更容易分析这种结构。因此,它将成为更容易建立运动学方程,得到解决方案。然后,机器人模型可以建立Simmechanics与这些方程的解决方案。有必要设计一个机器人仿真的图形用户界面。之后,真正模型机器人和机器人将分别转移到一些空间点在同样的条件下。最后,所有数据将验证基于运动分析对比数据从模拟和真实的机器人。 关键字：混合铰链结构 ，齐次变换，运动学分析，运动学仿真 1 介绍 通常,我们使用Denavit-Hartenberg(d - h)方法来分析机器人的运动学。该方法的关键是建立一组d - h参数标明所有关节的坐标系的关系[1]。有很多研究串行链工业机器人,但是很少有研究在这样的工业机器人复杂的结构。例如,一种混合的大型通用工业机器人的铰链结构允许其在低能耗手臂向后移动。这个机器人的运动规律不同于其他机器人和d - h参数不能确定。提出了两个解决方案来处理这个特殊的结构。一是将结构转换为等效连续关节(关节转动或棱镜)。然后我们可以决定一个接一个的d - h参数基于d - h理论[2]。另一种是将闭链开连锁店,这样我们才能计算主动和被动关节之间的关系。然后,复杂结构转化为简单的串行结构[3]。第一种方法需要分析每一个共同的特点在这个混合的铰链,因此它是复杂和容易出错的[4]。同时,在第二个方法中,虽然一般理论分析介绍了所有封闭的链,分解结构不提出这个理论并不是由实验验证。考虑这两个方法,这将是容易确定关节的坐标系之间的关系如果我们知道的运动学特征的特殊结构。因此分析了特殊结构的运动特征基于封闭的开链理论。然后直接坐标系统建立在每个活动关节。该方法的优点是,它可以避免判断各运动副的运动结构[5]。此外,它方便构建下面提到的仿真模型。 2 新型机器人的运动学特征 图1显示了大型通用机器人ZX165U川崎公司。这种机器人可以保持它的平移运动人手端托盘包装。在这个过程中,更少的汽车工作,从而减少能源消耗。此外,阻尼器在基地是一个重要的组件在整个生产过程中保持对象的稳定和安全[6]。所有关节,除了联合2(JT2)在通常的机器人一样。在本文中,我们将只讨论旋转联合2如何影响整个机器人的运动学特征(7、8)。 首先,我们从理论上分析了运动学特性的特殊结构。图2演示了一个混合系统组成的闭链结构。我是n链接和Li系统中某个midlink的名称。图2 b、c两种逻辑开链系统产生图2。这两个人造黄油的生产模式系统显示如下[3,9]。所有链接的闭链交叉与外部世界的决心(如L m和L m+4在图2)。然后所有并行链接连接到这些链接(L m和L m+4)发现。因此我们可以很容易地选择两个不同的路线(从L m到 L n),不存在并行链接的地方。最后,生成两个逻辑人造系统根据相应的选择路线。因此,所有静定链接存在于人造黄油的逻辑系统,如图所示。2 a,b。 图1工业机器人组成的混合铰链结构 考虑到机器人的特点,我们正在研究,有完全8链接。所以n将等于8如果m等于1(见图2)。自由度(N)等于6(活动关节的数量)和被动关节(P)的数量等于3。我们假设主动关节变量的作为q A,i(i = 1、2 _,6)和被动关节的变量q P;j(j = 1、2、3)。在刚体动力学的理论基础和研究范围,刚性位移只是由六个主动关节完全[10]。相应的方程 (1) 方程(1)显示了位移被动和主动关节之间的依赖关系,可以写成 (2) 还有其他两个几何约束。一个是链接L m +1是固定在底座上。另一个是封闭的链平行四边形结构。因此,从公式(2)我们可以获得 -q4 = -q5 = q3 = q2 （3） 即,Lm+1和Lm+2所做的一样。因此,机械手固定在连接Lm+5继续执行翻译一致。 图3显示了机器人的仿真模型。只有联合2是仿真过程中旋转。图3显示了机器人的初始状态意味着所有关节的角度都是0。图3 b,c展示相应的机器人的状态当联合2 π/4分别顺时针和逆时针方向移动。机械手保持平移运动,这与实际情况是一致的(见图3)。 现在,我们可以得出结论,机器人执行平移运动的效应器,同时所有关节都是固定的,除了旋转接头2。 图2闭链系统和人造系统 图3机器人机械手的运动状态,只有JT2取数0，-π/4,π/4 3 运动学分析