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D-H建模机器人手臂轨迹规划与仿真研究

时间:2019-05-12 14:33来源:毕业论文
点分析了机械臂在关节空间中轨迹规划的两种实现方法:三次多项式和五次多项式轨迹规划方法。仿真结果表明三次多项式轨迹规划方法计算量较小,但是不能保证角加速度连续;五次多项

摘要:机器人最主要的执行机构是机械臂,对机械臂的研究是非常重要的。在本文中,主要进行了以下几个方面的工作:
    首先,采用标准的D-H建模方法,建立了机械臂的数学模型,对机械臂的正运动学进行了分析,采用代数法对机械臂逆运动学进行分析。
    其次,本文重点分析了机械臂在关节空间中轨迹规划的两种实现方法:三次多项式和五次多项式轨迹规划方法。仿真结果表明三次多项式轨迹规划方法计算量较小,但是不能保证角加速度连续;五次多项式轨迹规划方法计算量较大些,但能够保证角加速度的连续性。35350
    再次,为了使机械臂能按照规定的路径运动,我们又提出了另一种规划方法:笛卡儿空间的轨迹规划,详细地介绍了实现这种规划方法的两种算法:直空间线插值和圆空间弧插值,并通过Matlab对两种算法进行了仿真。
毕业论文关键词:机械臂;轨迹规划;仿真
Abstract:Manipulator is the most important implementing mechanism of robot, so there is a important signification for its research.In this paper, our work mainly resides on the following aspects:
   Firstly, a mathematical model of manipulator is created by the standard D-H parameters.and analyzed manipulator forward kinematics and inverse kinematics.
   Secondly,this paper focuses on the two methods in the joint space manipulator trajectory planning:cubic polynomial and quintic polynomial.Simulation results show that its smaller amount of calculation for cubic polynomial trajectory planning method,But we can not guarantee continuity of angular acceleration.Quintic polynomial trajectory planning method can 源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn
ensure the continuity of the angular acceleration even if more calculation.and ensure the motor
running smoothly. 
   Thirdly,in this paper,trajectory planning in cartesian space are carry out by two methods:space linear interpolation and space circular interpolation.and completed the simulation experiment.
KeyWords:manipulators,trajectory plannin,
目  录
第一章 绪论    4
1.1 机器人定义    4
1.2 机器人的应用    4
1.3 课题研究的目的和意义    5
1.4 国内外机械臂研究状况与水平    6
1.4.1 国外机械臂研究现状    6
1.4.2 国内机械臂研究现状    8
1.5 机器人发展趋势    9
第二章 机械臂数学建模    11
2.1 机械臂位姿描述    11
2.1.1 位置描述    11
2.1.2 方位描述    11
2.1.3 位姿描述    12
2.1.4 平移坐标变换    13
2.1.5 旋转坐标变换    13
2.1.6 复合变换    13
2.1.7 齐次坐标变换    13
2.1.8 复合齐次变换    14
2.2 机械臂建模及运动学分析    15
2.2.1 建立数学模型    15
2.2.2 机器人正运动学    17
2.2.3 机器人逆运动学    17
2.3 本章小结    20
第三章 机械臂关节空间轨迹规划研究    21
3.1 轨迹规划概述    21
3.2  关节空间轨迹规划    21
3.2.1  三次多项式插值轨迹规划    21 源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn
3.2.2  五次多项式插值轨迹规划    23
3.2.3  SRV—ARMII多项式插值法仿真    26
3.3 本章小节    31
第四章  笛卡尔空间的轨迹规划研究    32
4.1 笛卡尔空间直线规划算法    32 D-H建模机器人手臂轨迹规划与仿真研究:http://www.lwfree.cn/zidonghua/20190512/33250.html
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