机器人技术课程设计-基于Adams的五自由度机器人运动学仿真.pdf

机器人技术基础课程设计 ——基于Adams 的五自由度机器人运动学仿真 设计题目：焊接机器人 学生班级：机电XX 班 学生学号：XXXX 学生姓名：XXX 指导老师：XXX 2015 年6 月23 日 目 录 第一章 机器人三维模型建立 ···········2 1.1 机器人D-H 参数的确定 ···················2 1.2 机器人运动学 ·······················3 1.2 创建模型 ·························5 1.3 模型导入Adams ····················· 11 第二章 焊接机器人末端执行器轨迹设定 ······13 2.1 Adams 驱动轨迹设计 ··················· 13 第三章 5 自由度焊接机器人典型工况分析 ·····15 3.1 直线工况 ························ 15 3.2 圆周工况 ························ 18 结 论 ·····················23 不足之处 ····················23 心得体会 ····················24 参考文献 ····················25 摘 要 通过Solidworks建模软件建立五自由度机器人模型，导入ADAMS进行仿真， 利用ADAMS 的运动仿真功能对五自由度机器人的运动特性进行了仿真分析,给出 了机器人在典型运动状态下,手部末端的位移、速度及加速度等特性曲线,为机器 人运动控制及优化设计提供参考依据。并且根据机器人的D-H 方法分析了五自由 度机器人的特点，解决机器人运动学方程的建立及手部位姿的求解。 关键词：焊接机器人 D-H 坐标系 轨迹设计 Solidworks 建模 Adams 仿真 1 第一章 机器人三维模型建立 1.1 机器人D-H 参数的确定 本次设计的机器人为5 自由度的机器人，包括基座、肩、手臂、手腕、手爪 五个部分。通过对机器人本体进行分析，采用D-H 法建立坐标系，建立的数学模 型如下图1.1 所示。 图1-1 D-H 坐标系 根据D-H 坐标系确立的原则： 连杆i 的坐标系的Z 轴位于连杆i 与连杆i+1 的转动关节轴线上；连杆i 的两 i 端轴线的公垂线为连杆坐标系的X 轴，方向指向下一个连杆；公垂线与Z 的交点 i i 为坐标系原点，坐标系的Y 轴由X 和Z 确定。至此，五自由度机器人的坐标系 i i i 2 确立如上图。根据建立的坐标系将各连杆的 D-H 参数和关节变量确定如表 1-1。 表1-1 五自由度机器人各连杆的D-H 参数和关节变量 连杆 θ α a d 1 θ 90° 0