一种机器手的先进控制算法研究.doc

大连民族学院
本科毕业设计(论文)
一种机器手的先进控制算法研究
学院(系): 机电信息工程学院
专业: 自动化
学生姓名: 孙晓雪
学号: 07023316
指导教师: 徐国凯
评阅教师:
完成日期: 2011年月日
大连民族学院
摘要
从机器人诞生到现在,机器人技术经历了一个长期缓慢的发展过程。随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展,机器人技术也得到了飞速发展。机器人的研究、制造和应用程度,是一个和经济实力的象征。由于关节机器人的动作能力优于其他类型机器人,故其控制问题的研究和开发从经济上、技术上考虑都是十分必要的。
本文主要研究关节机器人运动学及机器人圆弧插补轨迹控制问题。引入齐次矩阵、齐次坐标和齐次坐标变换,对机器人进行位姿分析,建立六自由度关节机器人坐标系。根据RBT-6T/S02S教学机器人各连杆坐标系间的齐次变换矩阵,建立了六自由度关节机器手正运动学和逆运动学方程,并对六自由度关节机器人的逆运动学方程进行了分析。基于最小偏差圆弧插补原理,利用机器人逆运动学方程设计了机器人在空间内的圆弧插补算法,得到空间内机器手圆弧插补轨迹的控制过程。通过固定一个坐标轴的方法设计了空间内六自由度机器人圆弧插补流程。用VC++语言编写了六自由度关节机器人圆弧插补程序,并通过程序调试进行验证。调试证明这种机器人运动学算法是可行的。
关键词:关节机器人;坐标变换;运动学;圆弧插补
Abstract
Born to now, from robot experienced a robot technology a slow process of development. Along with puter technology,microelectronic work technology,fast development,the robot technology also got rapid development. Robot research,manufacture and application degree,is a country or pany technology level and economic strength of of joint of the robot moves ability is better than other kinds of robot,so its control problem from research and development of the economic,technical considerations is very necessary.
This essay mainly studies joint robot kinematics robot circular interpolation trajectory control problem. It leads into homogeneous matrix, homogeneous coordinate and homogeneous coordinate transactions, analysis robot’s pose, build 6 free of degree joint-robot coordinate system. According RBT-6T/S02S teaching robot’s various connecting rods coordinate system's homogeneous transformation matrix, build 6 free of degree joint-robot operations research, opposite-operations research equation ,and also analysis 6 free degree joint-robot’s opposite-operations on the minimum deviation circular interpolation theory,using robot inverse kinematics model design arobot in the space inside the arc interpolation trajectory control process. Through fixing a coordinate design 6 free of degree robot linear interpolation in the p