机器人动力学仿真课件.ppt

***************仿真平台演示本节将通过实际案例演示机器人仿真平台的使用方法。我们将选择一款常用的仿真软件，如Gazebo，演示如何建立机器人模型、设置仿真参数和运行仿真。通过观看演示，学生可以更直观地了解仿真平台的使用流程。我们将展示如何导入机器人模型，设置关节的运动参数，以及如何添加传感器和环境模型。通过本节的演示，可以更好地掌握仿真软件的使用技巧。此外，我们还将介绍如何分析仿真结果和调试仿真模型。请认真观看演示，并尝试自己动手操作，掌握仿真平台的使用方法，为后续的仿真实践做好准备。1模型建立在仿真平台中建立机器人模型。2参数设置设置仿真参数，如重力、摩擦力等。3运行仿真运行仿真，观察机器人的运动。仿真模型构建仿真模型是机器人仿真的基础。本节将介绍机器人仿真模型的构建方法。我们将讨论如何使用CAD软件建立机器人三维模型，如何将三维模型导入仿真软件，以及如何定义机器人的关节和连杆属性。掌握仿真模型构建对于进行机器人仿真至关重要。我们将展示如何使用SolidWorks或Fusion360建立机器人模型，并将其导出为URDF格式。此外，我们还将介绍如何简化仿真模型，提高仿真效率。请认真学习本节内容，掌握仿真模型构建方法，并能够建立适用于不同仿真需求的机器人模型。CAD建模使用CAD软件建立机器人三维模型。模型导入将三维模型导入仿真软件。属性定义定义机器人的关节和连杆属性。仿真参数设置仿真参数是影响仿真结果的重要因素。本节将介绍机器人仿真参数的设置方法。我们将讨论如何设置仿真步长、仿真时间、重力加速度、摩擦力等参数。掌握仿真参数设置对于获得准确的仿真结果至关重要。我们将展示如何根据实际情况调整这些参数，并分析参数对仿真结果的影响。此外，我们还将介绍如何进行参数优化，提高仿真精度。请认真学习本节内容，掌握仿真参数设置方法，并能够根据实际情况调整仿真参数，获得准确的仿真结果。仿真步长设置仿真步长，影响仿真精度和计算量。仿真时间设置仿真时间，决定仿真过程的长度。重力加速度设置重力加速度，影响机器人的运动。仿真运动结果分析仿真运动结果分析是机器人仿真的重要环节。本节将介绍机器人仿真运动结果的分析方法。我们将讨论如何分析机器人的位置、速度、加速度、力矩等参数。掌握仿真运动结果分析对于评估机器人性能和优化控制策略至关重要。我们将展示如何使用仿真软件提供的工具进行数据分析和可视化。此外，我们还将介绍如何将仿真结果与实际结果进行对比，验证仿真模型的准确性。请认真学习本节内容，掌握仿真运动结果分析方法，并能够根据仿真结果评估机器人性能和优化控制策略。位置分析1速度分析2力矩分析3典型机器人示例本节将介绍几种典型的机器人示例，包括工业机器人、移动机器人、服务机器人等。我们将讨论这些机器人的结构特点、应用领域和控制方法。通过学习典型机器人示例，可以更好地理解机器人动力学仿真的应用。我们将展示一些常见的机器人模型，并分析它们的优缺点。此外，我们还将介绍如何针对不同的机器人选择合适的仿真软件和建模方法。请认真学习本节内容，了解典型机器人示例，并能够选择合适的仿真方法进行研究。工业机器人用于工业生产的机器人。移动机器人可以在环境中自主移动的机器人。服务机器人用于提供服务的机器人。点到点运动规划点到点运动规划是指机器人从一个位置移动到另一个位置的运动规划。本节将介绍点到点运动规划的基本概念和常用算法。我们将讨论直线插补、多项式插补和梯形速度曲线等方法。掌握点到点运动规划对于机器人控制至关重要。例如，可以使用点到点运动规划控制机器人完成简单的搬运任务。此外，我们还将讨论如何考虑机器人的运动学约束和动力学约束。请认真学习本节内容，掌握点到点运动规划的基本概念和常用算法，并能够将其应用到实际工程问题中。1直线插补2多项式插补3梯形速度曲线轨迹规划算法轨迹规划是指机器人沿着预定轨迹运动的规划。本节将介绍轨迹规划的基本概念和常用算法。我们将讨论三次样条插补、五次样条插补和B样条曲线等方法。掌握轨迹规划对于机器人控制至关重要。例如，可以使用轨迹规划控制机器人完成复杂的焊接任务。此外，我们还将讨论如何考虑机器人的运动学约束、动力学约束和环境约束。请认真学习本节内容，掌握轨迹规划的基本概念和常用算法，并能够将其应用到实际工程问题中。三次样条插补使用三次多项式进行插补。五次样条插补使用五次多项式进行插补。B样条曲线一种常用的曲线表示方法。避障运动规划避障运动规划是指机器人在存在障碍物的环境中进行运动规划。本节将介绍避障运动规划的基本概念和常用算法。我们将讨论人工势场法、RRT算法和A*算法等