工业机器人大作业.doc

山东大学威海分校机器人大作业(论文)设计(论文)题目PUMA560机器人运动学分析姓名: 石攀学号: 201000800532学院: 机电与信息工程学院专业: 机械设计制造及其自动化年级: 2010级指导教师: 1二、PUMA560正解 4三、PUMA560逆解 10四、求解PUMA560雅可比矩阵 (q) (q) 14五、PUMA560运动仿真 16PUMA560机器人运动学分析摘要:随着现代工业化的快速发展,机器人得到了广泛应用,有关机器人的理论也一直是研究机器人的重点内容。本文首先对机器人PUMA560运动学基础理论进行了必要的描述,建立了D-H参数表。之后根据D-H参数表对PUMA560求正解、逆解以及雅可比矩阵。关键词:机器人PUMA560正解逆解雅可比Abstract:Withtherapiddevelopmentofmodernindustrialization,therobothasbeenwidelyapplied,therobot',establishedthed--:RobotPUMA560PositivesolutionsInverseSolutionJacobi简介工程背景工业机器人不仅应用于传统制造业如采矿、冶金、石油、化学、船舶等领域,同时也已开始扩大到核能、航空、航天、医药、生化等高科技领域以及家庭清洁、医疗康复、酒店餐饮等服务业领域中。如,水下机器人、擦玻璃机器人、高压线作业机器人、服装裁剪机器人、制衣机器人、管道机器人等特种机器人以及扫雷机器人、作战机器人、侦察机器人、哨兵机器人、排雷机器人、布雷机器人等军用机器人都广泛应用于各行各业。PUMA560机器人整体图PUMA560属于关节式机器人,6个关节都是转动关节,。前三个关节确定手腕参考点位置,后三个关节确定手腕的方位,后三个关节轴线交予一点。-H参数Puma560全为转动关节:Zi坐标轴:沿着i+1关节的运动轴;Xi坐标轴:沿着Zi和Zi-1的公法线,指向离开Zi-1轴的方向;Yi坐标轴:按右手直角坐标系法则制定;连杆长度ai;Zi和Zi-1两轴心线的公法线长度;连杆扭角αi:Zi和Zi-1两轴心线的夹角;两连杆距离di:Xi和Xi-1两坐标轴的公法线距离;两杆夹角θi:Xi和Xi-1两坐标轴的夹角;连杆变量变化范围10°00-160-160°2-90°0-225°-45°30°0-45°-225°4-90°-110°-170°590°00-100°-100°6-90°00-266°-266°二、,得PUMA560的机械手变换矩阵:式(1)为,,……,的函数。,0,-90,0,0,0,即调用MatlabPositive_Solution([90,0,-90,0,0,0])函数可得如下结果:ans=---。:式(2)若末端执行器的位姿已经给定,即为已知,则求关节变量,,……,的值称为运动反解。=-。:①求式(3)式(4)令上面矩阵方程两端元素(2,4)对应相等,可得:式(5)利用三角代换;;式(6)式中,;。联合以上两式,