ADAMS环境下工业机器人运动控制.doc

在ADAMS环境下工业机器人运动控制，通过虚拟样机技术建立机器人的数字化模型，进行仿真分析，并使用MATLAB和Visual C++ 6.0对机器人的运动进行控制和仿真。ADAMS软件是一种广泛应用的虚拟样机分析软件，用户可以使用该软件对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。但是，对于复杂的机器人机械系统，仅靠ADAMS软件自身很难实现准确的控制。MATLAB软件具有强大的计算能力，能够建立复杂的控制模型，并对机器人的运动进行控制。OpenGL是一个底层三维图形API，能够创建高质量的3D图形。Visual C++ 6.0是一个功能强大的集成编程环境，能够与OpenGL和MATLAB进行接口集成。通过ADAMS、MATLAB和Visual C++ 6.0的接口集成，可以实现机器人的运动控制和仿真。 本文首先介绍了机器人的运动学和轨迹规划，通过建立坐标系和矩阵变换，对刚体的空间表示进行了阐述，然后采用通用的D-H法则，将机器人关节角度参数化，推导出其正运动学方程和逆运动关节角，并计算出机器人手部的初始坐标。其次采用ADAMS软件，详细介绍了机器人三维建模过程，包括整体框架构建、单个构件绘图和布尔运算等，并对机器人关节点进行了参数化设计。从机器人轨迹规划的基本原理和方法出发，比较分析了关节空间轨迹规划和直角坐标空间轨迹规划的差别，并采用三次多项式和五次多项式对机器人进行了轨迹规划，利用ADAMS软件中内嵌的Step函数对运动轨迹进行了仿真分析。 通过使用MATLAB和Visual C++ 6.0，建立了三自由度机械手视景仿真系统模型，实现了仿真系统对MATLAB控制模型导出数据的读取和利用。该系统模型可以对机器人的运动进行控制和仿真，实现了机器人的精准控制。 本文还讨论了机器人运动控制的相关技术，包括虚拟样机技术、运动学和轨迹规划、控制模型和仿真系统等。这些技术的结合使用，可以实现机器人的精准控制和仿真，为机器人的实际应用提供了技术支持。 知识点： 1. 虚拟样机技术：在制造第一台物理样机之前，设计师利用计算机技术建立机械系统的数字化模型，进行仿真分析，并以图形方式显示该系统在真实工程条件下的各种特性，从而修改并得到最优设计方案。 2. ADAMS软件：是一种广泛应用的虚拟样机分析软件，用户可以使用该软件对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。 3. MATLAB软件：是一种集计算、图形可视化和编辑功能于一体的优秀数学应用软件，具有强大的计算能力，能够建立复杂的控制模型并对机器人的运动进行控制。 4. OpenGL：是一个底层三维图形API，能够创建高质量的3D图形。 5. Visual C++ 6.0：是一个功能强大的集成编程环境，能够与OpenGL和MATLAB进行接口集成。 6. 运动学和轨迹规划：机器人的运动学和轨迹规划是机器人运动控制的关键技术，包括机器人的运动学分析、轨迹规划和运动控制等。 7. 控制模型：是一种数学模型，用于描述机器人的运动行为，可以用于机器人的运动控制。 8. 仿真系统：是一个计算机模拟系统，用于模拟机器人的运动行为，并对机器人的运动进行控制和仿真。 9. 三自由度机械手视景仿真系统：是一个使用Visual C++ 6.0和MATLAB开发的视景仿真系统，用于模拟三自由度机械手的运动行为，并对其进行控制和仿真。