一種可重構模塊化機器人系統(tǒng)的設計和研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，工業(yè)機器人將逐步取代人類用以完成各種繁瑣復雜、危險度高的工作。然而由于工作環(huán)境的復雜化和任務的多樣化，傳統(tǒng)工業(yè)機器人的局限性就顯得尤為突出，它難以滿足多樣化需求。針對這種情況，具備通用性強、擴展性高、制造成本低等特點的可重構模塊化機器人應運而生。
　　本文根據(jù)對機器人的不同功能要求，進行機器人的重構設計和研究，給出重構模式。對該重構機構的運動學、動力學進行分析仿真，面向實現(xiàn)的功能設計操作軟件來完成控制。
　　

2、首先，根據(jù)對機器人功能的要求提出該機械臂的性能指標，確定它的總體設計方案以及可具備的構型。選擇各自由度的代表構型，通過D-H法對它們進行運動學理論分析后，通過Matlab對它的正確性進行驗證。通過蒙特卡洛法求解它的工作空間。
　　其次，面向模塊化要求，將機械臂分為轉動模塊、連接模塊以及基座模塊，對它們的機械結構進行設計。針對轉動模塊中的關鍵機構進行選擇，完成輔助零件的設計。對完成設計的各模塊進行三維建模，并完成機械臂的18種構型的

3、三維裝配。
　　通過牛頓—歐拉法對機械臂的六自由度構型的動力學進行分析，建立動力學方程。利用Matlab軟件編寫程序，計算出關節(jié)力矩值；采用ADAMS進行仿真，檢測出關節(jié)力矩值，將兩者的力矩結果進行比較，證明動力學理論分析結果的正確性。
　　針對機械臂的運動需求，選擇分散式控制作為機械臂的控制方案，給出單關節(jié)的控制原理，搭建控制系統(tǒng)的硬件平臺。利用Visua l Basic為主要開發(fā)平臺，結合Matlab及伺服驅動提供的AP