本文介绍了一种基于MATLAB的机器人运动学仿真与轨迹规划方法。研究的目的是为了分析机器人的运动轨迹和规划问题,通过构建机器人坐标系,使用D-H参数法(Denavit-Hartenberg方法)来定义机器人连杆的运动参数,并进一步分析机器人的正、逆运动学问题。正运动学问题指的是给定连杆参数和关节角度后求解机器人末端执行器的位置和姿态;而逆运动学问题则是指给定末端执行器的目标位置和姿态来求解相应的关节角度。这是一个反向的问题,计算过程比较复杂。 D-H参数法是机器人建模中常用的一种方法,它通过定义一系列的坐标系来描述每个连杆和关节之间的关系,从而推导出整个机器人的运动模型。每个关节和连杆的运动都被转换为一个4×4的齐次变换矩阵,这些变换矩阵可以串联起来,形成一个总的变换矩阵来表示整个机器人的位姿。D-H参数包括四个基本参数:连杆长度(a)、连杆扭转角(alpha)、连杆偏移(d)和关节转角(theta)。在MATLAB中,通过机器人工具箱(Robotics Toolbox)可以方便地实现这些参数的设定和变换矩阵的计算。 在进行机器人运动学分析后,文章进一步对机器人的轨迹规划进行了仿真研究。轨迹规划的目的是确定机器人末端执行器如何从起始位置移动到目标位置的过程,同时保证运动的平滑性和稳定性。在轨迹规划的过程中,需要考虑关节的位移、速度、加速度等因素,以确保机器人的运动既满足目标要求,又不会对机械结构造成损害。仿真结果显示了机器人关节角度的变化情况,以及机器人末端位姿的规划曲线。 仿真实验验证了通过MATLAB设计的机器人运动学参数的正确性,并成功达到了预定的轨迹规划目标。这个过程不但展示了机器人关节运动的连续性和平滑性,还说明了使用MATLAB进行机器人仿真和规划的有效性。此外,由于逆运动学问题的复杂性,使用MATLAB的仿真工具箱可以大幅度提高求解的效率,同时还能直观地分析关节速度对末端执行器线速度和角速度的影响。 在实际应用中,机器人轨迹规划是一个非常关键的部分,它直接关系到机器人任务执行的效率和准确性。根据不同的应用场景和需求,轨迹规划方法可能会有所不同,但基本的理论和方法是相通的。文章中提到的方法和工具箱可以为研究者和工程师提供一个很好的参考和工具,帮助他们更快地进行机器人运动学分析和轨迹规划,从而设计出更加高效和精确的机器人控制系统。
2025-05-29 15:10:34 1.71MB
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以B635A型牛头刨床为例,介绍了六杆机构的设计过程,并运用Pro/E软件建立了该机构的三维模型,导入到ADAMS仿真软件中,对模型进行了运动学仿真,得到了刨刀的位移曲线、速度曲线和加速度曲线。仿真结果表明:运用ADAMS运动学仿真软件,可以大大提高刨床急回机构的设计效率,并达到最佳切削效果。
2024-01-13 09:58:39 489KB 急回机构 ADAMS软件 运动学仿真
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对一种搬运机械手的结构及相关参数进行了设计,介绍了该机械手的运动原理,运用代数法对机械手的关节 角和末端执行器坐标之间的关系进行了数学计算,得到了机械手的运动学方程。
2023-02-11 22:12:21 655KB 晶圆机器人 运动学
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设计了一种自由曲面抛光并联机器人,对其进行了运动学分析,建立了并联机器人机构位姿逆解方程,并给出了显式解析表达。应用Solidworks 2008软件完成了三维实体建模,并利用机械系统动力学分析软件ADAMS对该并联机器人机构进行了运动学仿真和分析,验证了方案的可行性。
2022-12-30 13:39:37 267KB 工程技术 论文
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以机构的组成原理为出发点,以应用最为广泛的RRR-PRP平面六杆机构为分析对象,采用复数向量推导出曲柄、RRRⅡ级杆组、PRPⅡ级杆组三个基本模组的运动学数学模型,利用其组成机构杆组并搭建平面连杆机构的运动学仿真模型,充分利用MATLAB的Simulink仿真模型数据可视化的特点观察和分析到运动参数的变化。
2022-11-16 22:00:16 721KB 自然科学 论文
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针对安川弧焊工业机器人手臂 MOTOMAN - MA1400 的构型特点,采用 D - H 法建立了机械臂的连杆坐标系,得到了以关节角度为变量的正运动学方程,利用 Matlab 进行正逆运动学计算以及机械臂末端点的轨迹规划。
2022-10-27 19:54:06 2.02MB 六自由度机械臂仿真 关节轨迹
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西门子SIMOTION运动学仿真中心pdf,西门子SIMOTION运动学仿真中心
2022-10-04 10:09:05 111KB 说明书
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根据充填采煤液压支架结构原理及控顶作用,建立了支架顶梁的力学模型,分析得出了顶梁受力情况及3排立柱受力之间的关系;运用Pro/E软件对支架进行三维建模和运动学仿真分析,模拟出主要部件的运动过程,得出各主要部件在工作过程中的运动特征曲线,并对支架参数进行了校核。基于以上分析结果设计制造了ZZC8800/20/38型充填采煤液压支架,支架前、后排立柱受力分别是中立柱支架受力的4.1倍、4.6倍。该支架在平煤十二矿成功应用表明受力分析及设计是科学合理的。
2022-09-12 10:44:49 505KB 自然科学 论文
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应用场景:机械臂的正运动、逆运动学仿真、动力学及运动规划仿真 这是一个便捷安装包,它可以很方便的在你的电脑上进行安装和测试,以前的工具箱版本使用较为复杂,这个不需要添加路径等操作
2022-07-14 11:07:26 24.52MB matlab 机械臂 机器人 运动学仿真