adams的puma560机器人建模与仿真(附件)【字数：9084】
摘 要在如今的工业生产生活中机器人是相当重要的一个组成部分，机器人在面对各式各样的任务和操作都可以通过程序的设定而准确无误地完成，除此之外，机器人比人们更能适应艰苦的工作环境和苛刻的工作条件。比如说，在进行焊接加工时，焊接作业环境中烟尘多、光污染较严重且存在着一定的危险，另外焊接作业对工人的操作技能和焊接水平有较高的要求，所以当需要焊接加工时，利用焊接机器人代替人工，可以节省工人成本，也保证了焊接的效率和质量。本文研究内容为PUMA560机器人的建模与仿真分析。首先阐述了PUMA560机器人的研究意义和背景，以及分析了国内外工业机器人的研究现状和发展趋势；接着基于D-H参数法表达出了初始连杆坐标系与上一连杆坐标系之间的关系；然后对PUMA560机器人进行动力学分析并且建立了数学模型，其中动力学分析包括了正运动学分析和逆运动学分析；最后基于仿真软件ADAMS平台对PUMA560机器人进行建模与仿真，以及将仿真结果与运动学求解的数据进行比较以验证分析的准确性。除此之外，还根据已给的末端位姿逆解出各个角度，以验证之前的逆运动学分析是否正确。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外发展现状及发展趋势 1
1.2.1 国外工业机器人的发展现状及趋势 1
1.2.2 国内工业机器人发展现状及趋势 2
1.3 本文研究基本内容 3
第二章 PUMA560机器人运动学分析 4
2.1 PUMA560机器人简介 4
2.2 PUMA560机器人的运动学分析 6
2.2.1 正运动学分析 6
2.2.2 逆运动学求解 9
第三章 PUMA560机器人的建模与仿真 13
3.1 ADAMS软件基本介绍 13
3.2 建立PUMA560机器人几何模型 14
3.2.1 创建约束 15
3.2.2 添加驱动 19
3.3 ADAMS使用注意事项 21
3.4 末端位姿轨迹仿真 22
3.4 仿真结果分析 24
第四章 总结与展望 28< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
br /> 4.1 本文总结 28
4.2 展望 28
致 谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
机器人是现代机械制造中一个重要的组成部分，同时也是近代自动控制领域中的一项新技术。机器人在加快了工业生产机械化和自动化的前进速度，以及对产品质量的提升，改善工作环境和提高生产效率也有着积极的意义。此外，机器人的应用范围十分广，在许多高污染、高风险和高危险性的工作场合都有机器人的身影，机器人技术因此而受到许多先进国家的重视，并且在机器人的研究和应用方面投入了大量的人力和物力
机器人学中的一个重要分支就是工业机器人，工业机器人更是机械与电子工程成就的最高体现。工业机器人更主要的是应用在工业生产领域，大多数是多关节机械手或者多自由度的机器装置，用来提高工厂生产的效率和生产质量，以及可以减少在产品的搬运、生产和组装等方面人力资源的投入。目前，我们对工业机器人的普遍定义是“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用设备，以执行种种任务”。工业机器人学可以理解为是计算机技术、自动控制技术、人工智能及机械设计等多种先进学科研究成果的融合，同时其也是机电一体化技术的典型代表。灵活度高、运动平稳性好、工作空间大等都是工业机器人的优点，并且随着科学技术的不断发展，人们对于工业机器人在其稳定性、开放性和灵活性方面也会提出越来越高的要求。
相信随着工业机器人的应用范围不断扩大，产品的质量和生产效率都将被极大地提高，工业机器人技术也正在积极地改变着我们的生产和生活方式。
1．2 国内外发展现状及发展趋势
1.2.1 国外工业机器人的发展现状及趋势
工业机器人技术在国外已经发展的相当成熟，在工业生产中的应用也十分的广泛。并且，在工业机器人领域已经相继形成了一批相当具有影响力的工业机器人公司，这些公司也在当地地区形成了相当的影响力。
在发达国家中，自动化装备的主流已经被工业机器人自动化生产线成套设备所取代。并且工业机器人自动化生产线已经在汽车行业、电子电器行业和工程机械等行业大量应用，不但可以保证产品的质量，提高生产效率，而且也避免了大量的工伤事故。目前，发达国家的工人人均机器人的使用数量是远远超过发展中国家的人均使用数量，国外发达国家在近半个世纪中的工业机器人的使用实践表明，扩大工业机器人的应用范围会有助于加速完成生产自动化，提高社会生产效率，增强企业和社会生产力的发展。
国外近几年在机器人学科领域研究的发展趋势如下：?
（1）工业机器人的适用范围变广功能也逐步增强，但是工业机器人的价格却在持续下降。?
（2）工业机器人与人的交互技术，使目前不完善的工业机器人变得更为友好、智能和自然的人机交互。
（3）基于PC的开放式控制器的工业机器人控制系统的开发将会有利于标准化和网络化；设备的集成度日益提高，其控制柜越来越小，并且采用的是模块化结构，系统的可靠性、易操作性和可维修性也因此而被极大地提高了。
（4）发展机器人的学习与进化能力，通过机器人不断地在线学习和吸收，提高工业机器人的自身能力，使其能够适应不断变化的环境和更为复杂的作业任务。
1.2.2 国内工业机器人发展现状及趋势
近几年来，机器人产业正在全世界范围内悄然兴起，本着降低生产成本和解决用工不足问题的意图，中国作为世界生产大国，所面临的形势更为严峻。根据统计数据表,到2015年，工业机器人装机量最多的国家是韩国和日本，中国工业机器人的装机则量紧随其后约为全世界的1/8，而现在中国在工业机器人的使用量上已经超过上述的这两个国家，是目前世界上工业机器人使用数量最多的国家。并且在世界经济全球化和我国逐渐加快开放步伐的情况下，国内的工业机器人产业将会受到国外先进技术的冲击和竞争，所以说，把握住我国工业机器人产业的实际发展现状和需求，并且加大对工业机器人的研究力度，显得非常重要
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外发展现状及发展趋势 1
1.2.1 国外工业机器人的发展现状及趋势 1
1.2.2 国内工业机器人发展现状及趋势 2
1.3 本文研究基本内容 3
第二章 PUMA560机器人运动学分析 4
2.1 PUMA560机器人简介 4
2.2 PUMA560机器人的运动学分析 6
2.2.1 正运动学分析 6
2.2.2 逆运动学求解 9
第三章 PUMA560机器人的建模与仿真 13
3.1 ADAMS软件基本介绍 13
3.2 建立PUMA560机器人几何模型 14
3.2.1 创建约束 15
3.2.2 添加驱动 19
3.3 ADAMS使用注意事项 21
3.4 末端位姿轨迹仿真 22
3.4 仿真结果分析 24
第四章 总结与展望 28< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
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4.2 展望 28
致 谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
机器人是现代机械制造中一个重要的组成部分，同时也是近代自动控制领域中的一项新技术。机器人在加快了工业生产机械化和自动化的前进速度，以及对产品质量的提升，改善工作环境和提高生产效率也有着积极的意义。此外，机器人的应用范围十分广，在许多高污染、高风险和高危险性的工作场合都有机器人的身影，机器人技术因此而受到许多先进国家的重视，并且在机器人的研究和应用方面投入了大量的人力和物力
机器人学中的一个重要分支就是工业机器人，工业机器人更是机械与电子工程成就的最高体现。工业机器人更主要的是应用在工业生产领域，大多数是多关节机械手或者多自由度的机器装置，用来提高工厂生产的效率和生产质量，以及可以减少在产品的搬运、生产和组装等方面人力资源的投入。目前，我们对工业机器人的普遍定义是“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用设备，以执行种种任务”。工业机器人学可以理解为是计算机技术、自动控制技术、人工智能及机械设计等多种先进学科研究成果的融合，同时其也是机电一体化技术的典型代表。灵活度高、运动平稳性好、工作空间大等都是工业机器人的优点，并且随着科学技术的不断发展，人们对于工业机器人在其稳定性、开放性和灵活性方面也会提出越来越高的要求。
相信随着工业机器人的应用范围不断扩大，产品的质量和生产效率都将被极大地提高，工业机器人技术也正在积极地改变着我们的生产和生活方式。
1．2 国内外发展现状及发展趋势
1.2.1 国外工业机器人的发展现状及趋势
工业机器人技术在国外已经发展的相当成熟，在工业生产中的应用也十分的广泛。并且，在工业机器人领域已经相继形成了一批相当具有影响力的工业机器人公司，这些公司也在当地地区形成了相当的影响力。
在发达国家中，自动化装备的主流已经被工业机器人自动化生产线成套设备所取代。并且工业机器人自动化生产线已经在汽车行业、电子电器行业和工程机械等行业大量应用，不但可以保证产品的质量，提高生产效率，而且也避免了大量的工伤事故。目前，发达国家的工人人均机器人的使用数量是远远超过发展中国家的人均使用数量，国外发达国家在近半个世纪中的工业机器人的使用实践表明，扩大工业机器人的应用范围会有助于加速完成生产自动化，提高社会生产效率，增强企业和社会生产力的发展。
国外近几年在机器人学科领域研究的发展趋势如下：?
（1）工业机器人的适用范围变广功能也逐步增强，但是工业机器人的价格却在持续下降。?
（2）工业机器人与人的交互技术，使目前不完善的工业机器人变得更为友好、智能和自然的人机交互。
（3）基于PC的开放式控制器的工业机器人控制系统的开发将会有利于标准化和网络化；设备的集成度日益提高，其控制柜越来越小，并且采用的是模块化结构，系统的可靠性、易操作性和可维修性也因此而被极大地提高了。
（4）发展机器人的学习与进化能力，通过机器人不断地在线学习和吸收，提高工业机器人的自身能力，使其能够适应不断变化的环境和更为复杂的作业任务。
1.2.2 国内工业机器人发展现状及趋势
近几年来，机器人产业正在全世界范围内悄然兴起，本着降低生产成本和解决用工不足问题的意图，中国作为世界生产大国，所面临的形势更为严峻。根据统计数据表,到2015年，工业机器人装机量最多的国家是韩国和日本，中国工业机器人的装机则量紧随其后约为全世界的1/8，而现在中国在工业机器人的使用量上已经超过上述的这两个国家，是目前世界上工业机器人使用数量最多的国家。并且在世界经济全球化和我国逐渐加快开放步伐的情况下，国内的工业机器人产业将会受到国外先进技术的冲击和竞争，所以说，把握住我国工业机器人产业的实际发展现状和需求，并且加大对工业机器人的研究力度，显得非常重要
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