SCARA机器人运动学仿真【说明书论文开题报告外文翻译】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共38页)
编号：10276575
类型：共享资源
大小：626.60KB
格式：ZIP
上传时间：2018-07-09
上传人：小***
认证信息
个人认证
林**（实名认证）
福建
IP属地：福建
50
积分
- 关 键 词：
-
scara
机器人
运动学
仿真
说明书
仿单
论文
开题
报告
讲演
呈文
外文
翻译
- 资源描述：
-
SCARA机器人运动学仿真【说明书论文开题报告外文翻译】,scara,机器人,运动学,仿真,说明书,仿单,论文,开题,报告,讲演,呈文,外文,翻译
- 内容简介：
-
目 录摘 要 .Abstract .第一章 绪论 .11.1 引言 .11.2 国内外工业机器人的发展现状和前景展望 .11.2.1 工业机器人的发展现状 .11.2.2 工业机器人带来的效益 .21.2.3 工业机器人应用领域 .21.2.4 工业机器人应用现状及国内外发展趋势 .31.3 本课题的主要研究内容 .3第二章 机器人运动学分析 .52.1 机器人语言概述 .52.2 机器人 D-H 参数建模法 .52.3 机器人杆件坐标系之间齐次变换 .62.4 机器人运动学正逆解分析 .82.4.1 机器人的正运动学分析 .92.4.2 机器人工作空间分析 .102.4.3 机器人的逆运动学分析 .11第三章 SCARA 机器人应用与仿真简介 .163.1 SCARA 机器人简介 .163.2 SCARA 机器人运动学系统分析与简介 .183.3 SCARA 机器人运动学仿真简介 .18第四章 基于 Matlab 的 SCARA 机器人运动学仿真 .204.1 机器人工具箱 .204.1.1 Link 函数的调用 .204.1.2 变换矩阵的运用 .21I4.2 SCARA 机器人运动学仿真设计思路 .224.3 基于 Matlab 的运动学仿真程序及图形曲线 .25第五章 总结与展望 .30参考文献 .32致谢 .34IISCARA 机器人运动学仿真摘 要SCARA 机 器 人 作 为 当 代 工 业 机 器 人 的 代 表 类 型 之 一 ， 研 究 其 运 动 学 仿 真 有 助 于 了解 工 业 机 器 人 的 机 械 构 架 和 运 动 学 原 理 。本 篇 论 文 主 要 讨 论 并 研 究 SCARA 机 器 人 的 运 动 学 仿 真 设 计 ， 首 先 需 要 了 解 并 掌 握Matlab 软 件 的 操 作 环 境 ； 在 熟 练 掌 握 Robotics toolbox 工 具 箱 的 函 数 调 用 的 基 础 上 ，在 Matlab 中 编 译 出 简 单 易 操 作 且 稳 定 的 程 序 语 句 ， 建 立 SCARA 机 器 人 运 动 学 模 型 ；同 时 用 - 运 动 学 算 法 对 SCARA 机 器 人 进 行 运 动 系 统 建 模 ， 并 在 此 基 础 上 对 SCARA机 器 人 关 节 运 动 的 位 移 、 速 度 等 数 据 进 行 曲 线 图 形 的 分 析 。通 过 SCARA 机 器 人 的 运 动 仿 真 ， 可 以 在 Matlab 机 器 人 仿 真 窗 口 中 准 确 地 显 示 机器 人 关 节 的 运 动 ， 以 获 取 机 器 人 的 运 动 图 形 。 最 后 ， 通 过 一 系 列 的 程 序 调 用 和 仿 真设 计 ， 较 为 准 确 地 达 到 预 定 的 目 标 。关键字：SCARA 机器人；运动系统；运动学IIIKinematics Simulation of SCARA RobotAbstractSCARA robot is a typical robot of contemporary industrial robot, and its kinematics simulation is helpful to understand the mechanical structure and kinematics of industrial robot.This topic mainly studies the motion simulation of SCARA robot, in Matlab software operating environment, The kinematics parameters of this type of robot are designed, on the basis of the function call of toolbox Robotics toolbox, write simple and easy to operate the program statement, the kinematic model of SCARA robot is established, at the same time, the D-H kinematics algorithm is used to model the motion system of SCARA robot, according to the transformation equation, a simple and practical kinematics equation is derived to provide parameters for the simulation design of the robot. By motion simulation of SCARA robot, the motion of the robot joint can be accurately displayed in Matlab, in order to obtain the continuous smooth motion of the robot joint angle trajectory. Finally, through a series of program calls and simulation design, the SCARA robot kinematics simulation design is feasible, more accurate to achieve the intended target.Key words: SCARA Robot；Motion system；kinematics0第一章 绪论1.1 引言机器人技术是一门新兴的高新科技，它结合了计算机科学、控制学理论、信息传递与分析学、传感器技术，以及机械智能学、仿生学等多种学科，是当下以及未来人类社会发展的一个重要领域。机器人技术的实质是全面的运动控制、行动以及互动技术，它是在当下研究越来越深入，应用领域越来越广泛的科技之一。因此，机器人发展现状和应用水平反应的是一个国家和地区工业自动化水平的高低。工业机器人，顾名思义，是主要应用于工业生产领域的智能化机器人。一般来说，工业机器人系统根据其功能的不同可以分为以下几个部分：(1)机械手执行机构；(2)电源部分；(3)检测传感装置；(4)误差报错和操作信息反馈装置；(5)控制和信息处理装置等。1.2 国内外工业机器人的发展现状和前景展望 机器人是继单片机、PC 机之后，最具代表行的的机电整体化工业设备。机器人技术的中心理论思想已经由最初的工业生产简单化操作，转变为机器人技术的灵活应用，实现行动真实的智能系统的功能。目前，工业机器人技术发展方向主要包括智能化机器和专业化操作系统，其未来发展趋势主要涵盖以下几个方面：机械关节结构的模块化和可重构化；开放式的 PC 网络控制技术；伺服驱动技术和数字多样化；多种传感器相互结合技术的实际应用；工作环境设计优化和操作灵活性以及网络和智能系统，等等。1.2.1 工业机器人的发展现状 就目前而言，工业机器人是最具代表性的机电整体化设备，数字技术应用性强、科研技术含量高、应用范围很广，随着先进制造技术的支持和信息社会的新兴产业，工业机器人将对未来生产和社会发展中发挥着越来越重要的作用。工业机器人广泛应用于各行各业，其主要应用方面包括焊接、加工、装配、喷涂、托盘、运输和其他一些复杂、严格、精确的操作。目前，全球工业机器人在现役近百万余台。在过去的三十多年里，工业机器人的生产成本降低约百分之八十，现在仍在持续下降。欧洲和美国等一些发达地区的数据表明，现役的机器人的寿命一般为十年左右，1有些可能高达十五年，甚至更长；其生产原件基本统一也利于集中回收再使用。由于工业机器人和与其相对应的自动化成套设备提高了生产自动化水平，大幅度促进产品质量和生产效率的提升，所以工业机器人在增强企业市场竞争力，改善劳动条件发挥重要作用。工业机器人的应用主要有以下几个方面，一个是个体机器人工作单元，另一个是带机器人的生产线，而后者已经成为国外工业机器人应用于工业生产、制造与运输的主要途径。现代化的自动生产线大多以工业机器人为主要劳动生产力，并朝着适应现代制造业多品种、少批量柔性生产的发展方向，具有广阔的市场前景和强大的生命力，现已开发出多种多样的汽车和电机等行业自动化设备和生产线的产品。到 21 世纪，在国际范围内，机器人产品开发速度，平均年增长率在百分之十左右，在 2014 年达到创纪录的百分之二十的增长。其中，我国机器人产量增长尤为显著，高达百分之五十。1.2.2 工业机器人带来的效益 发达国家的经验表明，工业机器人的使用可以减少报废率和产品成本，提高机床的利用率和降低工人误操作的风险和有缺陷的零件等等，它带来了一系列的好处是非常明显的，例如，减少人工消耗，减少机器磨损，加快技术创新，增强企业的竞争力等等。机器人有能力执行各种任务，特别是在高风险的任务，长达八万个小时的平均故障间隔，让自动化技术比传统的更先进。合理、正确地使用工业机器人具有以下几个优点：首先，改善工作条件，逐步提高生产效率；第二，强大和可控的生产能力，加快产品升级；第三，改善零件的加工能力和产品质量；第四，减少相对枯燥且缺乏技术含量的操作，节约劳动成本；第五，提供相对安全的工作环境，降低工人的劳动强度，降低劳动风险；第六，减少机器磨损；第七，减少企业工人工作量，减少生产过程的时间，减轻企业库存压力；第八，加强企业的生产力，提高企业竞争力。1.2.3 工业机器人应用领域 自上个世纪六十年代以来，人类创造出了第一个工业机器人，机器人正显示出其强大的生命力，经过五十多年的发展，工业机器人已得到越来越多的应用。在国际范围内，空白原材料的生产过程中，机器人已经逐渐取代了人工操作。随着工业机器人的发展更深更广的方向以及智能机器人的提高，机器人的应用风机周不断扩张，从汽车制造业推广到其他制造业，机械加工行业、电气和电子工业、橡胶2和塑料工业、食品工业、木材和家具制造等领域；此外，焊接机器人在工业生产中的应用大比例增加，包括分配点焊机器人、装配机器人、绘图喷漆机器人在内的多种类型工业机器人被广泛使用。最新的数据表明，在 2015 年，亚洲电子行业对工业机器人的需求是仅次于汽车及汽车零部件制造业，占所有行业的总需求的百分之三十；在欧洲大多数国家的橡胶和塑料工业，对工业机器人的需求远远超过电子电气工业，仅排在传统工业领域之后；在美洲，因为汽车和汽车零部件制造业对工业机器人的需求，工业机器人的数量居高不下，并呈稳定增长的趋势；此外金属制品，包括机械、橡胶和塑料行业和电子行业对工业机器人的需求百分比，在百分之十左右。工业机器人为提高人类的生活质量的飞跃提高做出重要贡献，以及人类生活的改善和丰富多彩的文化生活，各种各样的专业服务机器人和未来家庭消费机器人将继续贴近人类生活，可以预见未来的专业性机器人将会有非常大的市场。1.2.4 工业机器人应用现状及国内外发展趋势 在全球范围内，工业机器人技术发展可以说是日新月异，工业机器人技术产业已成为一个衡量工业化生产水平的重要标志。因此，以美国为首的发达国家迅速形成了一批有影响力的工业机器人公司，它们包括：瑞典 ABB 机器人、日本安川电气、德国库卡机器人、美国的爱默生工业自动化机器人、S-T 机器人、意大利的 COMAU、英国的AutoTech 机器人、加拿大的 Jcd 国际机器人，上述公司已成为其所在地区的支柱产业。近二十多年来在我国国内，工业机器人真正的使用，现在已基本实现了测试，同步不断的钻研与开发，实现了了自主发展的转变，促进工业领域的发展，在传统制造业、勘探行业的转型与蜕变中起到了举足轻重的作用。中国的国际交流日益频繁，与国际进出口交易也日益增加，国内的工业机器人产业将面临日益激烈的竞争和冲击，因此，掌握工业机器人的国内市场的实际情况，掌握相关的研究进展在中国工业机器人，显得非常重要。从上个世纪九十年代开始，中国开始在科学技术研究与国家支持的基础开发工业机器人，虽然工业机器人的发展与创新才刚刚起步，但在众多的科研技术人员的努力下，增长势头非常强劲。同时，与国外的工业机器人技术相比，中国的工业机器人技术的总体水平及其工程应用还有一定的距离，如可靠性低于国外产品、机器人应用工程起步较晚、狭窄的应用领域，生产系统技术与国外相比差距较大。只要把握当下的机遇与挑战，才能在 21 世纪的国际机器人领域站稳脚跟。1.3 本课题的主要研究内容 本文对工业机器人运动学理论进行深入的理论研究，然后针对 SCARA 机器人进行运动学动力学分析建模，最后利用 Matlab 编程实现运动学系统的三维图形仿真。主要研究内容有以下几个方面：3(1)了解并掌握工业机器人的运动学原理，熟悉工业机器人的理论构架，为接下来的SCARA 机器人仿真设计进行思路构架和实操支持；(2)熟悉并掌握齐次坐标变换的 D-H 算法，逐步建立起 SCARA 机器人的运动学系统模型，并针对其仿真模型做出调整；(3)熟练操作 Matlab Robotic Toolbox 工具箱，掌握工具箱函数的调用，对 SCARA机器人的运动做出图形仿真，对各个关节的运动规律做出轨迹规划。4第二章 机器人运动学分析2.1 机器人语言概述机器人语言所包含的种类有很多，其语言的历史也可以追溯到上个世纪六十年代。机器人语言，至今为止，在国际范围内，没有通用语言。虽然现在的有许多类似的语言，但还是存在本质性的差距，无法交互使用，有着机器人语言相互沟通的障碍。与此同时，随着机器人语言的不断发展，涌现出了新的更多的机器人语言。不过，我相信，在未来的一段时间里，国际通用的机器人语言一定会研制出来，求同存异，加强国际沟通，为工业机器人的发展注入新的活力。2.2 机器人 D-H 参数建模法对机器人进行运动学分析的方法有很多，目前运用最广泛的机器人运动学模型是 D-H模型。图2-1 机器人的D-H模型为遵从这一模型，需要按照如下步骤建立坐标系：(1)确定 Zi 轴，使 Zi 轴沿关节 i+1 的轴向；(2)确定原点 Oi，使 Oi 过 Zi-1 和 Zi 轴的公共法线上； (3)确定 Xi 轴，使 Xi 轴重合于 Zi-1 和 Zi 轴的公共法线，并从 Zi-1 指向 Zi ；(4)确定 Yi 轴，使 Yi=Zi Xi ，建立一个右方向的空间直角坐标系。按照以上的操作步骤就
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号