基于MATLAB的机器人正运动学分析与仿真

鉴于机器人技术的迅猛发展,不同用途的机器人活跃在各个领域.研究机器人,运动学分析是关键,包括运动学方程的正解和逆解.本文应用坐标系变换对机器人进行建模分析,计算出机器人运动方程的正解求解公式,得到了关节末端坐标与各个关节角之间的对应关系.并应用Matlab—Simulink下的SimMechanics仿真模块进行机器人的运动学三维仿真,验证仿真模型,为今后机器人运动学方面的研究提供一个直观有效的环境.     

基于MATLAB Robotics Toolbox的四足机器人轨迹仿真与优化

仿生四足机器人的足端轨迹对其运动状况具有重要作用。MATLAB Robotics Toolbox可用于机器人的建模、求正反解、末端轨迹规划等仿真与分析工作。四足机器人末端只有3个自由度的结构,通过MATLAB Robotics Toolbox来求解与仿真存在一定的缺陷。文中通过研究该工具箱的底层函数,发现出问题的原因是其中的“ikine”函数不适用。文中通过改用反解公式来代替"ikine"函数,对该工具箱进行有针对性的二次开发。同时,增加优化算法对逆向运动学的多解问题按照角度变化最小原则进行优选。对设定轨迹的实时动态仿真结果显示其行走的过程自然平缓,关节转动特性曲线在合理范围内,证明了该优化算法的有效性与合理性。     

装配机器人的运动学分析与仿真

文中对装配机器人进行运动学分析,并采用D-H方法获得了运动学正解、运动学逆解,为机器人运动学轨迹规划打下基础。使用MATLAB获得工作空间,利用逆解并根据运动过程的要求,对装配机器人进行了轨迹规划。将MATLAB中规划轨迹的结果在ADAMS中进行了虚拟仿真,获得的实验数据为装配机器人运动过程的研究和结构优化提供理论依据。     

机器人灵巧手的运动学分析及仿真

为了实现对灵巧手各关节的实时控制,提高灵巧手工作的"灵巧度",本文以英国Shadow公司的Shadow仿人灵巧手为研究对象,研究了Shadow灵巧手机械结构特点,运用D-H坐标法,建立了灵巧手的运动学模型,推导出灵巧手的单指正、逆运动学方程,求解出正、逆解析解及相关参数,并且运用Matlab软件对结果进行了验证和仿真,为进一步研究灵巧手动力学问题提供理论依据。     

机器人教学仿真系统设计

开发了具有友好人机交互界面的机器人运动学仿真系统,该系统具有示教仿真和抓取控制两大功能,可以完成机器人空间运动的实时仿真。     

工业机器人运动学分析及其轨迹拟合分析

本文以Puma560工业机器人为例,在MATLAB仿真技术的应用基础上,研究了运动学模型的建立和机器人运动学仿真。希望通过这次研究,为相关领域技术人员提供有效的借鉴和参考。     

工业机器人空间轨迹仿真分析

机器人的建模与轨迹规划是机器人控制的基础。针对ABB_IRB120型工业机器人的结构特点,通过D-H法建立数学模型,运用蒙特卡洛法分析工作空间。文中采用MATLAB Robotics Toolbox对该型机器人进行运动学仿真和两点之间的点对点轨迹规划。针对Robotics Toolbox轨迹规划功能的局限性,通过二次开发,增加了循环算法,扩展该工具箱的轨迹规划应用范围,使模拟的机器人末端执行器能够生成连续的复杂空间运动曲线。最后对平面余弦曲线及空间螺旋曲线进行实时仿真,结果显示所生成的轨迹与设定轨迹基本吻合,运动参数有效性达到95.2%以上,证明了该算法的可行性和有效性。     

ROS环境下的机器人仿真模型构建方法研究

在众多的机器人仿真平台中,ROS可以封装机器人硬件。提出在ROS环境下构建机器人的仿真模型方法。设计了机器人仿真模型的导入方法及过程,利用所提方法将模型导入具体的应用实例。将Solid Works装配文件解析成机器人模型的URDF文件,并在Move It!中进行验证。结果表明,该仿真模型构建的方法是有效的,模型是可操作的,为后续的机器人运动规划和轨迹规划问题的研究提供了易实现和易操作的机器人模型。     

基于AMAMS/View六自由度串联机器人运动学仿真

采用ADAMS建立机器人的运动学模型,设定一直线为机器人末端执行器的行走轨迹,通过在ADAMS环境下添加约束和运动,完成机器人的运动学仿真。调用独立的后处理模块ADAMS/PostProcessor,获得机器人的各种运行曲线。     

基于ROS的机器人运动规划与仿真研究

以IRB 1600机器人为研究对象,建立机器人连杆坐标系,完成机器人正逆运动学分析.利用三维建模软件创建机器人模型,并把三维模型转换成统一机器人描述格式;然后,创建机器人运动规划所需要的配置和启动文件,搭建基于机器人操作系统的仿真平台,并在三维可视化工具中显示机器人模型;最后对机器人进行直线和圆弧规划,分析其各关节角度...     

基于MATLAB Robotics TOOIs的机械臂仿真

在MATLAB环境下,对puma560机器人进行运动学仿真研究,利用Robotics Toolbox工具箱编制了简单的程序语句,建立机器人运动学模型,与可视化图形界面,利用D-H参数法对机器人的正运动学、逆运动学进行了仿真,通过仿真,很直观的显示了机器人的运动特性,达到了预定的目标,对机器人的研究与开发具有较高的利用价值。     

基于MATLAB Robotics Tools的机械臂仿真

在MATLAB环境下,对puma560机器人进行运动学仿真研究,利用Robotics Toolbox工具箱编制了简单的程序语句,建立机器人运动学模型,与可视化图形界面,利用D-H参数法对机器人的正运动学、逆运动学进行了仿真,通过仿真,很直观的显示了机器人的运动特性,达到了预定的目标,对机器人的研究与开发具有较高的利用价值。     

基于一次逆乘法的机器人运动学分析

针对推导工业机器人运动学过程时涉及的复杂数学运算问题,以FANUC＿M10i机器人为研究对象,用D-H法建立机器人的连杆坐标系,确定连杆及其关节参数,采用一次逆乘的方法推导出正逆运动学方程并验证其正确性^[1]。     

基于Matlab的配网带电作业机器人正逆运动学仿真

本文利用Denavit-Hartenberg法,确定机械臂各关节参数,并构建其数学模型,运用Matlab下Robotics工具箱对机械臂正逆问题进行求解并完成轨迹规划。为日后作业过程中可能遇到不同复杂工况下的轨迹规划、离线编程和动态设计等研究奠定基础。     

ESP32的四足机器人步态规划与运动学分析

文章在ESP32的四足机器人运动学分析与步态规划建模中,完成运动学推导工作,结合二次多项式完成四足机器人足端轨迹,分析四足机器人的步态规划。利用三维设计软件完成ESP32的四足机器人整体结构分析,以ESP32芯片为主控制器,计算四足机器人驱动函数,掌握四足机器人步态控制方法特征,结合第一预设转动角度,获得转动角度转置矩阵。结合根关节、髋关节和膝关节,得到步态规划后腿部各个关节的转角角度,完成运动学设计分析。设计结果达到预期目标,为ESP32的四足机器人样机制作提供数据支持。     

Motoman机器人的运动学建模及基于BP网络的IKP研究

建立了Motoman六自由度机器人运动学模型，在该模型的基础上提出了两种解决机器人逆解问题的方法。第一种方法是利用机器人自由度分布的特点推导出一种新的解析解，该法推导过程和解的表达式都非常简单．易于遥操作机器人的仿真和控制。第二种方法利用6个相同结构的BP网络和正解模型直接实现从工作空间到关节空间的非线性映射，避免了解析法中的多解问题，计算结果表明，该法计算精度较高且计算速度快。本文方法可以直接运用到具有相同自由度分布的机器人上。     

六自由度工业机器人结构设计与运动仿真

随着计算机、自动控制等技术的发展,工业机器人被大量运用于多种场合。其末端执行器决定了机器人的功能,但机器人本体结构的设计尤为重要。为方便研究,设计了一种六自由度工业机器人结构,采用D-H方法,完成机器人的运动正解。运动逆解采用代数法完成。最后,充分利用LabVIEW便捷的人机界面设计、Softmotion插件丰富的运动控制函数以及Solidworks Motion直观的三维仿真等优点,联合LabVIEW的Softmotion插件和Solidworks Motion进行运动仿真,该思路还能够为后续物理样机的控制仿真提供帮助。     

基于激光定位的机器人加工轨迹规划

随着机械化生产的逐渐实现,加工机器人的应用范围越来越广泛。在此背景下,为提高机器人加工精度,针对基于机器视觉、COMS工业相机以及CAM的三种机器人加工轨迹规划方法无法准确跟踪给定轨迹,导致规划轨迹与期望轨迹存在较大误差的问题,提出一种基于激光定位的机器人加工轨迹规划方法。该方法首先利用激光雷达方法测量机器人与待加工目标之间的相关信息,然后利用激光跟踪仪进行误差标定,最后将误差标定结果作为改进蚁群算法迭代条件,通过多次迭代生成机器人加工轨迹。实验测试结果表明:与基于机器视觉的规划方法、基于COMS工业相机的规划方法以及基于CAM的规划方法相比,基于激光定位的机器人加工轨迹规划方法应用下,规划轨迹与期望轨迹拟合优度提高0. 07、0. 05、0. 08,轨迹定位误差较小,基本达到预期目标。