sr6六自由度工业机器人建模与仿真分析(附件)
近二十年来，各种类型的机器人在各个领域得到广泛的运用，因此，设计和研究各种工业机器人是具有现实意义的。本论文在翻阅大量有关资料的基础上，对六自由度工业机器人进行建模仿真。首先，在UG NX中完成六自由度工业机器人的三维建模与装配，之后，用D-H方法建立坐标变换矩阵，对其进行求解。在完成装配后，将模型导入到ADAMS中，进行仿真，得到机械手的运动动画，模仿机械手在实际情况下的运转状态。 最后用ADAMS软件进行机器人手臂的运动学仿真，得到机械手末端执行器的速度，加速度和位移在X,Y,Z方向上随时间变化的曲线图。对于在机械设计中使用虚拟样机技术，积累经验。关键词 建模，运动学分析，仿真目 录
1 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 我国机器人研究现状 2
1.3 工业机器人概述： 2
1.4 本论文的研究内容 2
2 工业机器人的原理分析 3
2.1 工业机器人工作系统 3
2.2 工作原理 3
2.3 工业机器人运动学分析 3
3 机械手的建模 9
3.1 三维建模软件UG的介绍 9
3.2 UG建模 9
3.3 UG零件装配 20
4 工业机器人的运动仿真 24
4.1 虚拟样机技术概述 24
4.2 运用ADAMS对模型进行仿真 24
4.2.1 导入三维模型到ADAMS中 24
4.2.2 添加约束 26
4.2.3 添加驱动 28
4.2.4 仿真动画 30
4.2.5 仿真曲线图 31
结论 32
致 谢 33
参 考 文 献 34
1 绪论
1.1 选题背景
随着社会和科学技术的发展，工业生产的操作方式也发生着革命性的变化，从手工劳动，演变成自动化，智能化生产。在一些工作重量大，危险程度较高的生产过程中，人类无法完成，为了这些生产工作的需要，工业机器人应运而生。直到现在，工业机器人的运动已经深入到各行 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
2
致 谢 33
参 考 文 献 34
1 绪论
1.1 选题背景
随着社会和科学技术的发展，工业生产的操作方式也发生着革命性的变化，从手工劳动，演变成自动化，智能化生产。在一些工作重量大，危险程度较高的生产过程中，人类无法完成，为了这些生产工作的需要，工业机器人应运而生。直到现在，工业机器人的运动已经深入到各行各业，例如：机电工业，工程机械，汽车行业，建筑业，船舶以及其他轻重业部门，随着时代的发展，工业机器人已经成为制造业中不可或缺的核心自动化设备。因此，对于工业机器人的研究更是非常必要的。
1.2 我国机器人研究现状
机器人是一种能通过编程，在自动控制下执行一系列动作完成工作的机械装置。
机器人技术结合了机械工程，计算机技术，电子工程，自动控制及人工智能等多个领域的研究成果，是机电一体化技术的典型代表，是当代科技发展最好的领域。机器人的研究和发展越来越受到各个国家的重视。现在，机器人技术发展得越来越快，各种用途的机器人在各自的领域得到广泛的使用，机械产业得到快速发展。我国是从20世纪70年代开始涉及对机器人技术的研究。大体上分为4个阶段：理论研究，样机研发，示范应用，初步产业化。前期理论研究阶段，主要从事基础理论的研究，为后续机器人研究奠定基础。
20世纪80年代中期，我国将智能机器人列入高技术发展计划，这一阶段对基础技术，基础元器件进行攻关，先后研制出点焊，喷漆，搬运等型号机器人的样机。20世纪90年代，我国研制出关节型装配机器人，直角坐标机器人，弧焊机器人，点焊机器人以及自动引导车等系列产品，实施了100多项机器人工程，90年代末，建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地，为我国机器人发展奠定了基础。
进入21世纪，我国工业机器人进入了初步产业化阶段，这一阶段，先后涌现出数十家从事机器人生产的企业。具有代表性的就是沈阳新松公司。
我国工业机器人发展经历了一系列攻关，奠定了我国机器人发展的基础，但是我国的机器人技术与国外先进水平还有很大的差距。
1.3 工业机器人概述
在工业领域中广泛运用机器人。工业机器人一般是指在工作环境中，配合自动化生产的需要，代替人力来完成材料和零件的加工，搬运和装配的一种机器人。工业机器人的定义：“面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，能自动执行工作，靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。”
典型的工业机器人具有多个自由度，一部分工业机器人决定了末端执行器的空间位置，一部分自由度决定了末端执行器的空间姿态。
1.4 本论文的研究内容
查看分析工业机器人的相关资料：
（1）了解工业机器人的工作原理
（2）工业机器人的原理分析
（3）工业机器人的三位模型构建
（4）工业机器人的运动仿真
2 工业机器人的原理分析
2.1 工业机器人工作系统
驱动系统是指驱动机械装置运动的工作系统。这部分的作用就相当于人体当中肌肉的作用。根据驱动动力的不同，可以分为电气驱动，液压驱动，气压驱动。电气驱动在工业机器人中应用最为普遍，主要有步进电动机，直流伺服电机和交流伺服电机。
控制系统的任务是根据机器人从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的任务。如果机器人不具有反馈信息，控制系统为开环控制系统，反之，机器人具有反馈信息，则控制系统为闭环控制系统。
感知系统由内部传感器和外部传感器两部分组成，它的作用是用来获得机器人内部和外部环境的情况，然后把这些情况反馈给控制系统。内部传感器用来检测每个关节的位置和速度等信息变化的情况，而外部传感器则用来检测机器人和外部环境之间的动态关系，如距离，接近程度和接触的状况。
2.2 工作原理
机器人系统实际上是一种典型的机电一体化系统，其工作原理为：控制系统发出指令，控制驱动系统，驱动器带动机械系统运动，使末端执行器达到某一位置和完成某一动作。
2.3 工业机器人运动学分析
机器人运动学指研究机器人每个连杆相对运动的空间几何关系。最主要的问题是研究末端执行器相对于参考坐标系的空间关系。
多自由度机器人是具有多个关节的空间机构，为了显示末端执行器在空间的位置和姿态，在每个关节处建立一个坐标系，利用坐标系之间的关系来显示其位置和姿态。
空间机构的运动学分析方法有很多种，齐次变换是比较简单和方便的一种。1972年，Paul第一次将D-H矩阵用来计算机器人的轨迹。D-H矩阵是一个4*4的齐次变换矩阵，用它来描述相邻两连杆的空间关系，从而推导出末端执行器的齐次坐标变换矩阵，建立操作臂
1 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 我国机器人研究现状 2
1.3 工业机器人概述： 2
1.4 本论文的研究内容 2
2 工业机器人的原理分析 3
2.1 工业机器人工作系统 3
2.2 工作原理 3
2.3 工业机器人运动学分析 3
3 机械手的建模 9
3.1 三维建模软件UG的介绍 9
3.2 UG建模 9
3.3 UG零件装配 20
4 工业机器人的运动仿真 24
4.1 虚拟样机技术概述 24
4.2 运用ADAMS对模型进行仿真 24
4.2.1 导入三维模型到ADAMS中 24
4.2.2 添加约束 26
4.2.3 添加驱动 28
4.2.4 仿真动画 30
4.2.5 仿真曲线图 31
结论 32
致 谢 33
参 考 文 献 34
1 绪论
1.1 选题背景
随着社会和科学技术的发展，工业生产的操作方式也发生着革命性的变化，从手工劳动，演变成自动化，智能化生产。在一些工作重量大，危险程度较高的生产过程中，人类无法完成，为了这些生产工作的需要，工业机器人应运而生。直到现在，工业机器人的运动已经深入到各行 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
2
致 谢 33
参 考 文 献 34
1 绪论
1.1 选题背景
随着社会和科学技术的发展，工业生产的操作方式也发生着革命性的变化，从手工劳动，演变成自动化，智能化生产。在一些工作重量大，危险程度较高的生产过程中，人类无法完成，为了这些生产工作的需要，工业机器人应运而生。直到现在，工业机器人的运动已经深入到各行各业，例如：机电工业，工程机械，汽车行业，建筑业，船舶以及其他轻重业部门，随着时代的发展，工业机器人已经成为制造业中不可或缺的核心自动化设备。因此，对于工业机器人的研究更是非常必要的。
1.2 我国机器人研究现状
机器人是一种能通过编程，在自动控制下执行一系列动作完成工作的机械装置。
机器人技术结合了机械工程，计算机技术，电子工程，自动控制及人工智能等多个领域的研究成果，是机电一体化技术的典型代表，是当代科技发展最好的领域。机器人的研究和发展越来越受到各个国家的重视。现在，机器人技术发展得越来越快，各种用途的机器人在各自的领域得到广泛的使用，机械产业得到快速发展。我国是从20世纪70年代开始涉及对机器人技术的研究。大体上分为4个阶段：理论研究，样机研发，示范应用，初步产业化。前期理论研究阶段，主要从事基础理论的研究，为后续机器人研究奠定基础。
20世纪80年代中期，我国将智能机器人列入高技术发展计划，这一阶段对基础技术，基础元器件进行攻关，先后研制出点焊，喷漆，搬运等型号机器人的样机。20世纪90年代，我国研制出关节型装配机器人，直角坐标机器人，弧焊机器人，点焊机器人以及自动引导车等系列产品，实施了100多项机器人工程，90年代末，建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地，为我国机器人发展奠定了基础。
进入21世纪，我国工业机器人进入了初步产业化阶段，这一阶段，先后涌现出数十家从事机器人生产的企业。具有代表性的就是沈阳新松公司。
我国工业机器人发展经历了一系列攻关，奠定了我国机器人发展的基础，但是我国的机器人技术与国外先进水平还有很大的差距。
1.3 工业机器人概述
在工业领域中广泛运用机器人。工业机器人一般是指在工作环境中，配合自动化生产的需要，代替人力来完成材料和零件的加工，搬运和装配的一种机器人。工业机器人的定义：“面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，能自动执行工作，靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。”
典型的工业机器人具有多个自由度，一部分工业机器人决定了末端执行器的空间位置，一部分自由度决定了末端执行器的空间姿态。
1.4 本论文的研究内容
查看分析工业机器人的相关资料：
（1）了解工业机器人的工作原理
（2）工业机器人的原理分析
（3）工业机器人的三位模型构建
（4）工业机器人的运动仿真
2 工业机器人的原理分析
2.1 工业机器人工作系统
驱动系统是指驱动机械装置运动的工作系统。这部分的作用就相当于人体当中肌肉的作用。根据驱动动力的不同，可以分为电气驱动，液压驱动，气压驱动。电气驱动在工业机器人中应用最为普遍，主要有步进电动机，直流伺服电机和交流伺服电机。
控制系统的任务是根据机器人从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的任务。如果机器人不具有反馈信息，控制系统为开环控制系统，反之，机器人具有反馈信息，则控制系统为闭环控制系统。
感知系统由内部传感器和外部传感器两部分组成，它的作用是用来获得机器人内部和外部环境的情况，然后把这些情况反馈给控制系统。内部传感器用来检测每个关节的位置和速度等信息变化的情况，而外部传感器则用来检测机器人和外部环境之间的动态关系，如距离，接近程度和接触的状况。
2.2 工作原理
机器人系统实际上是一种典型的机电一体化系统，其工作原理为：控制系统发出指令，控制驱动系统，驱动器带动机械系统运动，使末端执行器达到某一位置和完成某一动作。
2.3 工业机器人运动学分析
机器人运动学指研究机器人每个连杆相对运动的空间几何关系。最主要的问题是研究末端执行器相对于参考坐标系的空间关系。
多自由度机器人是具有多个关节的空间机构，为了显示末端执行器在空间的位置和姿态，在每个关节处建立一个坐标系，利用坐标系之间的关系来显示其位置和姿态。
空间机构的运动学分析方法有很多种，齐次变换是比较简单和方便的一种。1972年，Paul第一次将D-H矩阵用来计算机器人的轨迹。D-H矩阵是一个4*4的齐次变换矩阵，用它来描述相邻两连杆的空间关系，从而推导出末端执行器的齐次坐标变换矩阵，建立操作臂
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/1487.html
