机器人切削加工轨迹规划的研究
随着科学发展水平不断提高，工业机器人被越来越多的应用于生产领域中。轨迹规划是机器人保证作业质量的重要方面，因此对机器人轨迹规划的研究具有十分重要的实际意义。本文基于 MOTOMAN UP50型工业机器人对其轨迹规划进行研究： (1)利用D-H方法，以其各连杆的连杆参数为依据，建立了该工业机器人的运动学模型并推导出其正逆运动学方程。 (2)在笛卡尔空间中对机器人的实际作业路径进行轨迹规划，并对其插值形式和插值方法进行了分析推导。对机器人工作空间的构建方法进行了研究，利用蒙特卡洛法建立了 MOTOMAN UP50型工业机器人工作空间的数学模型。 (3)以机器人在笛卡尔空间中的轨迹规划为约束条件，在关节空间中采用多项式插值法对该机器人的关节运动轨迹进行轨迹规划。为保证机器人作业的作业精度，对比分析三次多项式插值法、五次多项式插值法与七次多项式插值法的插值效果，从而确定了关节空间中最优的插值方法。 (4)本文利用MATLAB软件对MOTOMAN UP50型工业机器人的相关研究进行了仿真分析。根据该机器人各连杆的连杆参数，利用MATLAB Robotics Toolbox工具箱建立其三维模型。根据机器人在笛卡尔空间中和关节空间中的插值方法，在MATLAB环境下编写了相应的仿真程序进行仿真分析，并对比各种插值方法的仿真结果得出最优的插值方法。以机器人本身结构的限制及实际作业环境的约束为依据，在 MATLAB环境下根据蒙特卡洛法构建工作空间的具体步骤编写相应程序，仿真出该机器人的工作空间，并对仿真结果进行了分析。 (5)通过以MOTOMAN UP50型工业机器人为平台进行加工实验，验证了工业机器人切削加工轨迹规划方法的有效性。
工业机器人;切削加工;轨迹规划;运动学模型
兰州理工大学
硕士
测试计量技术及仪器
张永贵
2015
中文
TG502;TP242.2
92
2016-01-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）