基于ADAMS的机械手臂运动仿真分析_李金恒
基于ADAMS的多杆机构运动仿真分析
基于ADAMS的多杆冲压机构运动仿真分析摘要：使用Adams软件可以对多杆机构进行建模和运动仿真分析，同时得出从动件的各类运动参数。
本文建立了一个简化的齿轮多杆冲压机构的模型，进行了运动仿真，对执行机构的重要参数并进行了测量和分析，判断该机构的运动是否满足加工特性，为以后该类机构的设计工作积累经验。
关键词：运动仿真分析；齿轮多杆机构；Adams1引言连杆机构是许多机械上都广泛使用的运动机构。
它的构件运动形式多样,如可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动,有着显著的优点如：运动副单位面积所受压力较小,且面接触便于润滑,故磨损减小;制造方便,易获得较高的精度和较大的机械效益等。
故一般的锻压加工，冲压加工，插齿加工等都采用了多杆机构的设计。
本文分析的冲压机构在冲制零件时，冲床模具必须先以较大速度冲击样坯，然后以均匀速度进行挤压成型，模具快速将成品推出型腔，最后，模具以较快速度完成返回行程。
图1为本文冲压机构简图。
图1 齿轮冲压机构简图2冲压主运动机构及其工作原理齿轮多杆机构的如图1所示，构件1、2为齿轮配合，齿轮1由电机驱动，连杆3连接大齿轮和4、5、6组成的曲柄滑块机构，当主动齿轮1转动时，从而实现滑块6（冲床模具）的直线往复运动。
3机构的建模与仿真3.1 建模参数的确定在简图1中，设原动件1匀速转动（m=2，z1=20，w=60r/min），齿轮(2m=2,z2=45)，各杆件长度为l3=80mm，l4=150mm，l5=98mm。
3.2模型的建立①通过杆长条件，确立了初始位置的8个点的坐标，通过Adams中的Table Editor写入如图3.1图3.1 初始位置各构件端点坐标写入后的各端点建模如图3.2图3.2 端点位置确定②在POINT_1和POINT_7处分别建立大小齿轮的模型选择Main Toolbox中的圆柱模块，分别以分度圆直径40mm、90mm，厚度10mm建立齿轮模型，选择工具，对其翻转，使其在Front面显示为图3.4。
基于ADAMS的多关节机械手手抓部分的运动学仿真研究
的多关节机械手手抓部分的其中，nh是约束方程的个数；nc是广义坐标数。
于是可以得到系统速度的约束方程：（4）。
任意时刻t的速度，加速度可以由线性方程的数值方法求解，在ADAMS中通常采用图1 机械手三维装配三维模型的建立虚拟样机的三维模型的建立采用Solid完成，主要包括手抓、底座、大臂机构、小臂机构等，底座上有一电动机带动，实现大臂的转动。
大臂及其小臂的活动主要由液压缸带动，本文重点介绍机械手手抓部分的运动学分析，图2是机械手的三维装配图。
图2 手抓部分装配图立模型过程中遵循的原则。
建立模型之后，导入ADAMS化处理，在满足虚拟样机仿三维模型的建立要尽可能地数量应该尽可能的少,只保留基本的运动部件。
（2）机械手的结构及其分析。
本机械手实现的运动是平均每分钟抓取4次，旋转的角度是是机械手的机构运动简图，电动机带动齿轮转动，实现底座的转动，抓取物料时，由手抓图3 机械手机构运动简图机械手手抓的模型简化及其导入ADAMS中遵循模型的简化原则，将手抓的三维模型简化，模型建立部分使用Solid Edge ST5实现，ADAMA/View提供的Parasolid模型数据交换接口，将模ADAMS软件中。
导入后为模型的每个零件重命名和添加材料属性（steel）。
鉴于本文只研究机械手手抓部分的运动，故将删除了模型中与小臂链接的链接底座、前后缸盖以及套筒等的结构，完成简化后，为了使各个相对运动的部分形成有机的整体，根据构件之间相对运动，在模型中的利用ADAMS/View中的约束工具为各个构件之间引入约束。
图为导入ADAMS后的模型图。
图4 手抓简化仿真模型机械手手抓部分的仿真 机械手的手抓部分是机械手设计的重要部分，也是实现机械工作的必要条件，设计的目的是机械手每分钟中国设备工程 2024.04（下）图5 机械手手抓部分约束的添加机械手的整个驱动部分选用气压驱动，其中包括大小臂的运动以及手抓的张合，液压驱动最大优点是单位质量输出功率大，因为液压传动的动力元件可以达到很高的工作压力，在同等输出功率下具有体积小、质量轻、运动惯性小、动态性能好的特点。
基于ADAMS的六自由度机械手的运动仿真分析
第 38 卷 2010 年第 8 期
为了便于运动模型的表示，将关节变量 θ i 的正 弦函数和余弦函数值简化如式 (1)，确定了连杆坐标 系，且得到了相应的连杆参数后，可依据式 (1) 完成 坐标系 i 和 i-1 之间的变换。
⎡ ci
T i−1
i
=
⎢ ⎢
si
c(αi−1
)
⎢ ⎢
si
s(α
i −1
)
通
并进行了运动仿真分析，得出了机械手各关节的角位移曲线，不仅证明了运动学模型的正确性，也为 后续研究奠定了基础。
关键词：六自由度机械手；运动学模型；ADAMS
用
中图分类号：TP241 文献标识码：A 论文编号：1001-3954(2010)08-0028-04
Analysis of kinematic simulation for a kind of 6-DOF manipulator
⎣0
−si ci c(α i −1 ) ci s(αi−1)
0
0 − s(α i −1 ) c(α i −1 )
0
ai−1 ⎤
−di
s(αi−1
)
⎥ ⎥
di c(α i −1 )
⎥ ⎥
1⎦
(ci = cos θ i ；ci = cos θ i ；i = 1，2，…)。 (1)
机械手结构参数和关节变量如表 1 所列，分别
⎣ 0 0 0 1⎦ ⎣ 0 0 0 1 ⎦
使式 (5) 两边的各元素分别相等，依此类推，得 (21T)-1 (10T)-1 60T = 32T 43T 54T 65T ，
(32T)-1 (21T)-1 (10T)-1 60T = 32T 43T 54T 65T ， ……。
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析1. 引言1.1 背景介绍机械四连杆机构是一种常见的机械系统，由四个连杆组成，通过铰链连接在一起。
该机构具有简单结构、运动灵活等特点，广泛应用于工程领域中的机械传动系统、转动机械装置等。
随着现代工程技术的发展，人们对机械四连杆机构的运动性能和工作特性提出了更高的要求。
利用ADAMS软件进行机械四连杆机构的运动仿真分析已成为一种常用的研究方法。
通过仿真分析，可以全面地了解机构在不同工况下的运动规律和性能特点，为设计优化和故障分析提供重要依据。
1.2 研究目的本文旨在利用ADAMS软件对机械四连杆机构进行运动仿真分析，探讨其运动规律及特性。
通过建立机构的数学模型，模拟机构在不同工况下的运动状态，分析机构的运动学性能和动力学特性，为设计优化提供理论支持。
借助ADAMS软件的功能，对机构进行参数优化，使机构的性能达到最佳状态。
本文研究的目的包括：1. 分析机械四连杆机构的运动规律，揭示其运动特性；2. 探讨机构在不同工况下的运动状态和特点，评估机构的性能；3. 基于仿真结果，进行参数优化，提高机构的工作效率和稳定性；4. 对机构可能出现的故障进行分析，为机构的维护和保养提供参考。
通过对机械四连杆机构的运动仿真分析，旨在为机械工程师提供设计和优化机构的参考，促进机械系统的创新和发展。
1.3 研究方法研究方法是本文的关键部分，主要包括以下几个步骤：（1）了解ADAMS软件的基本原理和使用方法，包括建模、设置参数、运动仿真等操作。
（2）建立四连杆机构的三维模型，并根据实际情况设置各个连杆的长度、质量、摩擦系数等参数。
（3）设定机构的初始条件和约束条件，如应用驱动力、初始速度、固定关节等，以模拟机构的运动过程。
（4）进行仿真分析，观察四连杆机构在不同驱动力、摩擦系数下的运动情况，包括角速度、位移、加速度等参数的变化。
（5）分析和比较仿真结果，探讨四连杆机构运动特性的影响因素，如摩擦力、驱动力大小、连杆长度等，并对结果进行合理解释。
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析机械四连杆机构是一种常用的机构形式，它广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机、机床、机器人和机械手等。
本文基于ADAMS软件，对机械四连杆机构进行运动仿真分析，并对仿真结果进行分析和讨论。
一、ADAMS软件介绍ADAMS是一款专门用于多体动力学仿真分析的商业软件，它可以用来仿真各种机械系统的动力学特性，包括车辆、飞机、机器人以及各种机械机构等，还可以分析机构的运动轨迹、速度、加速度、力矩等参数。
在本文中，我们将利用ADAMS软件对机械四连杆机构进行仿真分析，探究机构的运动规律和特性。
二、机械四连杆机构的结构和运动特性机械四连杆机构由四个连杆组成，其中两个连杆为机构的输入和输出轴，另外两个连杆则起到连接作用。
机构的结构如图1所示。
图1 机械四连杆机构结构示意图机械四连杆机构的运动特性与其连杆长度、角度以及连接方式等因素密切相关，下面我们将对机构的运动特性进行详细的分析。
1. 运动自由度机械四连杆机构的运动自由度为1，即只有一维平动或旋转方向。
2. 平衡性机械四连杆机构具有良好的平衡性，可以在很大程度上减小机构的惯性力，提高机构的稳定性。
3. 运动规律机械四连杆机构的运动规律比较复杂，难以用解析方法进行求解。
通常采用动力学仿真和实验方法，对机构的运动规律进行研究和分析。
为了探究机械四连杆机构的运动规律和特性，我们利用ADAMS软件对机构进行仿真分析。
仿真模型如图2所示。
在仿真过程中，我们可以通过改变机构的输入参数，如连杆长度、连杆角度等，来观察机构的运动规律和特性。
下面我们将举例说明。
1. 连杆长度变化时机构的运动规律改变机构的输入连杆长度，可以观察到机构的运动规律发生了显著的变化。
当输入连杆长度L1=100mm、L2=200mm时，机构的运动规律如图3所示。
图3 机构运动规律图（L1=100mm、L2=200mm）从图3中可以看出，当输入连杆开始旋转时，机构的输出连杆也随之旋转，但是旋转速度比输入连杆慢，这是由于机构的连杆长度不同，导致机构的角度运动不同所致。
基于ADAMS的机械臂仿真分析
基于ADAMS的机械臂仿真分析作者：张衡来源：《科技资讯》2018年第21期摘要：本文利用ADAMS/View模块对液压机械臂的虚拟样机机械系统进行仿真，尤其针对其液压机械臂机械手的转角进行针对性分析，并进行结构优化设计，得出最优解，并将最优解参数导入程序进行仿真分析，给出优化建议，使其转动角范围符合各种工况需求。
同时对机械臂姿态调整液压缸进行了受力仿真分析，并给出了液压机械手姿态调整杆最佳连接位置，为之后的选型和设计工作奠定了理论基础。
关键词：ADAMS 仿真分析机械设计中图分类号：TP241 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）07（c）-0076-02近年来，功能多样，高效的机械臂在工业生产渐渐普及，它的普及促进了工业生产向着自动化和智能化方向发展。
该行业的国产化还存在较多问题，产品标准不统一，使用批量小，个配件的兼容性通用性差，生产装配效率低，且成本较高，并且在可靠性方面还有很大改进空间。
以上种种问题是我们研究的动力和努力的方向。
本文主要在ADAMS 动力学仿真软件中建立液压驱动机械臂虚拟样机系统。
利用该系统，针对柔性液压机械臂的工作范围进行运动学仿真分析。
1 ADAMS软件的应用1.1 软件简介ADAMS （Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是属于MSC公司的一款模拟器仿真软件，应用于全球各大厂商中，占机械系统动态仿真软件市场份额的51%。
工程设计人员使用ADAMS在计算机上建立和模拟仿真样机，对机械可进行虚拟再现模拟，可以让设计人员知道其设计的机械系统的运动性能。
在运动学和动力学仿真领域，ADAMS是目前国际上应用最广泛模拟电脑软件之一。
1.2 设计流程（1）构建组件（建立组件，设立应用条件，对施加的进行设计）建立系统的模型包括设立组件，然后将约束条件作用于组件并定义作用于它们的力。
设计的机械组成中，其组件是具有物理特性的几何形状，如质量和转动惯量。
用adams分析3r机械手的运动仿真
基于SolidWorks和ADAMS的3R机械手运动仿真本文利用SolidWorks软件对所设计三自由度机械手进行三维实体建模，然后通过SolidWorks和ADAMS良好的数据接口将模型数据直接导入ADAMS，根据实际设计要求添加相关约束，在此基础上进行运动仿真，研究机械手各机构关节的运动，测量各个关节的关节角位移、速度、加速度和驱动力矩的变化情况，通过观察各机构的运动轨迹以及相关曲线的变化趋势确定设计中存在的问题，对设计阶段的产品进行虚拟性能测试。
1 . 3R机械手的三维实体模型1.1利用SolidWorks建立机械手的三维实体模型本文所研究的三自由度机械手由臂1，臂2，臂3和手爪组成，臂1与大地固结在一起，其装配效果图如图1所示。
图1 机械手装配模型1.2三维模型的导入首先在SolidWorks环境下将机械手装配模型保存为“.x_t”格式，然后在ADAMS 中执行[import]导入刚才生成的“.x_t”文件。
导入的模型没有质量，需要自己添加，在ADAMS中分别定义各零件材料属性为“steel”。
2 . ADAMS运动仿真机械手在运动过程中要尽量平滑、平稳，否则会产生机械部件的磨损加剧，并导致机械手的振动和冲击。
因此在仿真过程中测量各个关节的关节角位移、速度、角加速度和驱动力矩的变化情况。
将模型各零部件导入ADAMS软件中后，各个构件之间还没有任何的约束，模型只是提供了各构件的初始位置。
本机械手两两相邻的构件构成的三个关节都是转动关节，均定义为旋转副，底座与大地之间定义为固定副。
添加完约束后的模型如图2所示。
图2 ADAMS环境下机械手仿真模型本文为机械手设置运动路径，已知路径求解各关节的驱动和力矩和转角运动情况。
设图中球的运动角速度如下图3：图3 球的运动角速度设定添加一个运动平面，设定机械手完成上料过程，现设路径如下图4，图4 机械手的运动轨迹至此建立起了机械手完整仿真模型，然后进行5s、50步的仿真。
基于MATLAB与ADAMS的机械臂联合仿真研究
文献综述
过去的研究中，机械臂联合仿真主要采用动力学仿真软件和运动学仿真软件 相结合的方法。然而，这些方法存在以下不足和局限性：
1、仿真软件之间的接口不兼容，导致数据传输和处理困难； 2、仿真过程较为复杂，需要大量的人工干预；
3、仿真精度和效率有待提高。
为了克服这些不足，一些研究者开始尝试将MATLAB与ADAMS相结合，开展机 械臂联合仿真研究。MATLAB是一种强大的数学计算软件，适用于各种工程领域， 而ADAMS是一款专门用于机械系统动力学仿真的软件，具有强大的建模和仿真能 力。将两者相结合，可以充分发挥各自的优势，提高仿真的精度和效率。
未来研究方向和发展趋势包括：
1、完善机械臂模型：考虑更多的动力学效应和运动学约束，建立更加精确 的机械臂模型，提高仿真的可信度和实用性。
2、研究多机械臂系统：将多个机械臂组合在一起，研究多机械臂系统的协 调控制、路径规划等问题，拓展联合仿真的应用领域。
3、结合机器学习技术：运用机器学习技术对仿真数据进行学习和分析，挖 掘更多有用的信息，为机械臂的设计和控制提供新的思路和方法。
结论双足机器人联合仿真是一种高效的设计和优化方法，具有非常重要的意 义和作用。通过联合仿真，可以更加深入地了解双足机器人的运动学和动力学特 性，为控制系统的设计提供更加精确的依据。联合仿真还可以大大缩短研发周期， 降低研发成本，提高双足机器人的性能和稳定性。因此，双足机器人联合仿真将 会成为未来机器人研究和应用的重要方向之一。
二、机械臂的轨迹规划
轨迹规划是机械臂控制的重要环节，其目标是在满足一定约束条件的前提下， 寻找一条从起始点到目标点的最优路径。在MATLAB中，我们可以使用多项式插值、 样条插值等算法进行轨迹规划。例如，使用MATLAB的fmincon函数，可以求解出 最优轨迹。
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sinγ=aZ※ γ=arcsinaZ
设 PZ -d-l3 sinγ=A, ± P2X +P2Y -l3 cosγ=B 解得
θ2 =α=arcsinA22l+1 l21 A+2B+2 B-2l22 -arctanBA
(3)
β =arctan PZ -l3 sinγ-l1 sinα ± P2X +P2Y -l3 cosγ-l1 cosα
以把零件改成相 应的名
字 , 然后添加运 动副约
束 、 基本约束或 运动约
束 , 施加相应的载荷 。
在添加约束 的时候 , 需
要把基座 和地
(Ground)用 锁 定 约 束
进行连接 , 这样 模型才 能进行正确 的仿真 。图
图 3 机械手臂实物图
2 和图 3分别是在 ADAMS中建 立的 机械手 臂的 虚拟
1 机械手臂的仿真建模 1.1 机械手臂的三维模型建立
机械手采用 Pro/E来进行建模 , 其 Pro/E模型如 图 1所示 。该机械手臂参照人体手臂的结构 , 采用开 链连杆式的关节型结构 , 分为前臂 、 上臂 、 手腕和手 爪等结构 , 以 及 能够 旋 转 的 腰关 节 、 肩 关 节 、 肘 关 节 、 腕关节和手 爪关节 。 机械手 臂拥有 5个自 由度 , 但由于机械手臂可以安装在移动的车体上而增加额外 的自由度 , 故总体自由度为 6以上 , 使手臂末端执行 器能实现空间中的任何位姿 。
到。 在进行仿真之前要先在机械手臂虚拟样机上添加
驱动和测量 。在肩关节的齿轮 、 肘关节 、 腕关节的转
动副上分别添加电机驱动 (Rotationjointmotion), 运 动方式选择转动 , 然后 在 Function(time)项 中输 入
运动函数 , 分别控制各关节的伸展状态和摆动角度如 下:
θ1 =arctanPPXY或 180°+arctanPPY X 设 θ2 =α, θ2 +θ3 =β , θ2 +θ3 +θ4 =γ
PZ =d+l1 sinα+l2 sinβ +l3 sinγ
(2)
± P2X +P2Y =l1 cosα+l2 cosβ +l3 cosγ 由末端执行器位姿 坐标轴 a(Z)轴与 手腕的 指向 γ的几何关系有
2009年 8月 第 37卷 第 8期
机床与液压
MACHINETOOL＆ HYDRAULICS
Aug.2009 Vol.37 No.8
DOI:10.3969 /j.issn.1001 -3881.2009.08.067
基于 ADAMS的机械手臂运动仿真分析
李金恒 , 肖慧 , 胡志华
(华南理工大学机械与汽车工程学院 , 广东广州 510640)
(6)
3.1 机械手臂的工作域仿真 工作域是指机械手臂上的一个特定标记点能在空
间的最大活动范围 。工作空间的形状和大小反映了机
器人手臂 工作 能 力的 大小 , 它不 随环 境的 变 化而 变 化 , 故机器人手臂的标记点常选手腕的端部或手爪的 端部 [ 6 -7] 。
根据机械手臂的参数和基本设计指标 , 对其虚拟 样机进行运动仿真 , 可以得出理论工作区域和其特殊 的工作尺寸 , 同时机械手臂上任意点的轨迹也可以得
摘要 :利用 Pro/E软件建立了机械手臂的三维模型 , 并通过插 件 MECHANISM/Pro对 模型进行 刚体定 义 , 把模 型导入 ADAMS进行后 续的约束和驱动添加 , 从而获得机械手臂的虚拟样机 。 然后 对机械手臂 的虚拟样 机的工作域 进行求解分 析 , 并通过运动仿真模拟了机械手 臂关节在实际作业过程中的驱动情况 , 得出其运 动曲线 , 并分 析和验证了 所建立的机 械手臂 的运动方程的正确性 。
肩关节的齿 轮 :STEP (time, 5.0, 0.0d, 10.0, 180.0d) +STEP(time, 20, 0.0d, 25, -180.0d)。
肘关节 :STEP(time, 0.0, 0.0d, 5.0, -180.0d) +STEP (time, 10, 0.0d, 15.0, 90.0d) +STEP (time, 25, 0.0d, 30, 90.0d)。
nX =cos(θ1 +θ2 )cos(θ3 +θ4 +θ5 )
oX =-sin(θ1 +θ2 )
aX =-cos(θ1 +θ2 )sin(θ3 +θ4 +θ5 )
PX =l3 cos(θ1 +θ2 )cos(θ3 +θ4 +θ5 )+l2 cos(θ1 +
θ2 )cos(θ3 +θ4 )+l1 cos(θ1 +θ2 )cosθ3
腕关节 :STEP (time, 15, 0.0d, 20.0, 90.0d) +STEP(time, 25, 0.0d, 30.0, -90.0d)。
因此文中的五自由度机械手臂的逆运动学可以进行求 解 。由于运动方程 T5 有很 多角度 的耦 合 , 对运 动学 方程进行求解时不能通过方程式联立求解 , 而是用一 系列变换矩阵的逆左乘 , 使得方程右边不再包含这个 角度 , 然后找出右端为常数的元素 , 并令这些元素与
左端元素相等 , 从而得到相应角度的解如下 :
nY =sin(θ1 +θ2 )cos(θ3 +θ4 +θ5 )
oY =cos(θ1 +θ2 )
aY =-sin(θ1 +θ2 )sin(θ3 +θ4 +θ5 )
PY =l3 sin(θ1 +θ2 )cos(θ3 +θ4 +θ5 )+l2 sin(θ1 +
θ2 )cos(θ3 +θ4 )+l1 sin(θ2 +θ3 )cosθ3
环境的机械手臂来说 , 例如文中的机械手臂由于作业 避障要求 , 存在可能 只有一 组解 与实际 对应的 情况 ,
因此必须做出正确的判断 , 选择合适的解 。
· 208·
机床与液压
第 37卷
所有具有转动和移动关节的机器人系统 , 在一个 单一的串联链中 , 自由 度小 于或等 于 6时 是可 解的 ,
图 1 机械手臂的三维模型
收稿日期 :2008 -07 -28 作者 简 介 :李 金 恒 (1983— ), 男 , 硕 士 研 究 生 , 研 究 方 向 为 机 械 制 造 及 其 自 动 化 。 电 话 : 13560380695, E-mail:
284793582@。
第 8期
样机模型和作者所设计的具有五自由度机械手臂的机
器人实物图 。
2 连杆坐标系与运动学分析
图 4 机械手臂的连杆坐标系统
D-H法 [ 2] 由 Denauuit和 Hartenbery于 1956 年 提 出 , 它严格定义了每个坐标系的坐标轴 , 并对连杆和 关节定义了 4个参数 , 是对机器人连杆和关节建模的 一种非常简单的方法 , 可用于很多机器人的构型 。利
关键词 :机械手臂 ;运动仿真 ;虚拟样机 中图分类号 :TP391 文献标 识码 :A 文章编号 :1001 -3881 (2009) 8 -206 -4
KinematicsSimulationofMechanicalArm BasedonADAMS
LIJinheng, XIAOHui, HUZhihua (SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering, SouthChina UniversityofTechnology, GuangzhouGuangdong510640, China)
nZ =sin(θ3 +θ4 +θ5 )
oZ =0
aZ =cos(θ3 +θ4 +θ5 )
PZ
=lsin(θ+θ+θ)+lsin(θ
3
3
4
5
2
3
+θ)+lsinθ+d
4
1
3
2
其中 X、 Y、 Z为连杆坐标系 3 个方向的 坐标轴 ;
PX、 PY、 PZ为手腕 端面坐 标系 原点在 基坐 标系 中的 位置 ;d2 为连杆 2与连杆 1 的距离 ;θi为机械手臂第 i关节的旋 转 角度 ; li为连 杆 i的 长 度 ;而 n、 o、 a 矢量则表示了手腕端面坐标系各坐标轴的方向余弦向
量。 在实际应用中 , 通常还要求根据末端的位姿求出
各个关节的角度 , 即求机械手臂的运动学逆解 。对于 关节型 机 器 人 手 臂 来 说 , 其 灵 巧 点 一 般 具 有 多 解 性 [ 3 -5] 。造成机器人手臂运动学 逆解具有多 解的原因 是由于解反三角函数方程时产生的 。对处于实际工作
为 现代生产 和高科 技研究 中的 一 个不 可或 缺的 组 成 部 分 。目前 , 随 着 机 器 人 技 术 研 究 领 域 的 不 断 发 展 , 机器人 计算机仿 真系 统作 为 机器 人设 计和 研 究 的灵 活方便 的工具 , 发 挥着 重要 的 作用 。 机器 人 计 算 机仿真系 统在机 器人技 术研 究 的许 多方 面都 有 应 用 [ 1] 。
θ3 =β -θ2
(4)
θ4 =γ-θ2 -θ3
(5)
在逆运动 学 方程 中 , 末 端 执行 器 的位 姿 为已 知
量 , 取其中两个元素相等 , 即 nZ =sin(θ3 +θ4 +θ5 ) aZ =cos(θ3 +θ4 +θ5 ) 从而求得
θ5 =arctannaZZ -θ3 -θ4 3 运动仿真结果与分析