斯坦福机器人运动学仿真【说明书论文开题报告外文翻译】
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斯坦福机器人运动学仿真【说明书论文开题报告外文翻译】,斯坦福,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
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毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000 字左右的文献综述： 现代社会的发展日新月异，由于科技的不断进步，机器人由于其高智能，低成本，在现代社会的应用越来越广泛，在一定程度上还可以让机器人代替人去执行一些危险操作，以保障工人的人身安全。本课题以 MATLAB 为基础，对斯坦福机器人的运动学进行仿真，通过编程模拟机器人的运动轨迹，让其进行一些特定的动作、指令。一、 斯坦福机器人的基本概念机器人是一种综合了机、电、液、的复杂动态系统，只有通过计算机仿真模拟系统的动态特性，才能揭示机构的合理运动方案及有效的控制算法，从而解决机器人设计、制造以及运行过程中的问题。目前对机器人运动学仿真系统的研究主要集中在运动学算法及简单的二维图形仿真研究上。针对斯坦福（Stanford）机械手，再对其结构分析的基础上，建立其运动学模型，根据各关节运动参数，求解机械手位置和姿态或在给定相关的位置和姿态参数，求解各关节运动参数，另外，对机械手运动路径进行轨迹规划的研究。利用 MATLAB 软件，MATLAB 是一种可视化的具有强大矩阵计算能力的编程语言，在工业研究、产品开发、数值分析和科学计算等工程及科学方面的教学与研究是一个十分有效的工具。这次以 Stanford 机械手作为仿真对象，首先分析其结构和连杆参数，接着采用改进的 D-H 法建立运动学方程，运用 Robitices Tool-box 构建运动学模型并进行运动学仿真。二、斯坦福机器人的发展趋势机器人是传统的机构学与近代电子技术相结合的产物，也是当代高新技术发展的一个重要内容。机器人的外表不一定像人，有的根本不像人。因为人们制造机器人是为了让机器人来代替人的工作，所以希望机器人能够具有人的劳动机能。第一代遥控机械手诞生于 1984 年美国的阿贡实验室，当时用来对付放射性材料进行远距离操作，以保护原子能工作者免受放射性照射。第一台工业机器人诞生于 1956 年，是英格尔博格（J.Engelberger）将数字控制技术与机械臂相结合的产物。这台机器人可通过编程来灵活的改变作业程序。至今绝大部分使用中的工业机器人仍采用这种编程方式。第一台工业机器人的商用产品诞生于 1962 年，当时，其作业仅限于上、下料。而后的发展比预想的要慢。在机器人发展的历史上，存在着两条不同的技术路线：一条是日本和瑞典所走的“需求牵引，技术驱动”。把美国开拓的机器人，结合工业发展的需求，开发出一系列特定应用的机器人，如：弧焊、点焊、喷漆、装配、刷胶、建筑等等，从而形成了庞大的机器人产业，目前全世界装机容量已达 60 多万台，近几年仍以每年 20%的速率在增长；一条是把机器人作为研究人工智能的载体，看成计算机科学的一部分，即：单纯从技术上仿人的某些功能出发，研究智能机器人。如：美国、英国的相当的一部分大学及研究所所做的，由于人工智能和其他智能技术的发展远落后于人们对它的期望，致使绝大部分研究成果始终走不出实验室。在机械制造中，机器人大都工作于结构性环境中，即工作任务、完成工作的步骤、工件存放的位置、工作对象等等都是事先已知的，而且定位精度也是完全确定的，所以机器人完全可以按事先编好的程序重复不断的工作。当机器人工作的环境是非结构化的，如在建筑、采掘、运输等行业的工作环境中时，虽然总任务可以事先确定，但如何去完成，要根据当时的实际情况来确定与制定。因此，研究具有感知、思维及动作，能在非结构环境中自主式工作得机器人就成了机器人学的研究的总目标。这曾是 80 年代各国高技术计划追逐的。然而，十多年的时间过去了，实践证明要达到这一目标，还需要经过长时间的努力，等待一些重要技术有所突破，特别是机器视觉、环境建模、问题求解、规划等这一类智能问题。因此 80 年代末，各国把发胀的目标调整到更现实的基础上，即把以多传感器为基础的计算机辅助遥控加上局部自治作为发展非结构环境下工作的机器人的主要方向，而把只能自治机器人则作为一个更长远的科学问题去探索。这就是新一代机器人化的机器。另一个值得注意的方向是：传统机械的机器人化，这是继机电一体化后，更为完整的一个发展方向，柔性装配系统是一个最典型的例子。目前，数控机床、工程机械、采掘机械等已开始向这一方向发展，进一步的发展将会带来这些机械本身的革命。21 世纪已经来临，技术的发展及世界市场的竞争日益强烈，新产品不断更新换代，开发周期越来越短，生产批量越来越少，而产品的生命周期也越来越短，这一发展态势将为机器人技术的进一步研究与开发提供极大的机遇。综上所述，机器人发展到现在已不局限于机器人本身，而将作为新一代整个机器的发展方向。三、斯坦福机器人的运动学仿真通过 MATLAB 的矩阵计算能力和 Robitices Tool-box 构建运动学模型，对斯坦福机械手构建各种参数，然后模拟出机械手的运动轨迹从而进行仿真。参考文献：1 STANFORD 型 主 机 械 手 平 衡 系 统 .陈 丰 , 郑 州 工 业 大 学 学 报 .1996.2 主从式智能机器人 STANFORD 型主机械手研究.陈丰,河南科学.1997.3 空间遥控主-从式智能机器人 STANFORD 型主机械手设计研究 .宁袆，林功顺 . 郑州轻工业学院学报:自然科学版 .1995.4 主从式空间遥控机器人 STANFORD 型主机械手的平衡系统.宁祎.中国机械工程.1995.5 主 从 式 智 能 机 器 人 STANFORD 型 主 机 械 手 研 究 .尹 国 英 . 管 理 观 察 .1997.6 Stanford 机械手运动学仿真模拟.杜华，杨威.长春工程学院学报:自然科学版.2009.7 Stanford 机械手运动路径轨迹的规划研究.贾卫平.机械工程师.2005.8 机械手运动学仿真的实现.贾卫平.机械设计与制造.2005.9 基 于 Matlab 的 工 业 机 器 人 运 动 学 分 析 与 仿 真 .王 智 兴 ， 樊 文 欣 ， 张 保 成 . 机 电工 程 .2012. 10 Stanford 机械手运动学仿真模拟 .杜华，杨威.长春工程学院学报:自然科学版.2009.11 基于旋量理论的 Stanford 机器人的逆运动学分析.王晓磊，李晓丹.机床与液压.2015.12 Stanford 机械手运动学及仿真模拟的研究.贾卫平.大连理工大学.2000.13基于 MATLAB Robotics 工具箱的 SCARA 机器人轨迹规划与仿真.左富勇，胡小平，谢珂，朱秋玲.湖南科技大学学报.201214塔哈的变结构控制方法的工业机器人，在机器人控制理论与应用、外事彼得北荷兰公司，1988 年15新 DJ 埃文斯，四阶龙格-库塔方法的初始值问题的误差控制与计算机数学，第 139 号（1991）毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 本课题要研究或解决的问题是：1.如何使用 MATLAB 建立矩阵，熟练使用 Robitices Tool-box 建立，机器人参数的设定，D-H 变换，机器人连杆参数以及矩阵的算法，还有图像的模拟等；2.在一定的基础上，如何进行软件编程运算；3.在完成上述两个步骤后，还需考虑怎样设计出整体的仿真模拟。研究手段（途径）：1.去图书馆查阅相关资料，经过汇总，作为参考资料；2.充分利用网络资源，进行相关信息的搜索；3.理论联系实际，利用各种资料反复尝试，进行仿真。毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见：1对“文献综述”的评语：综述内容较为丰富，参考文献合理，概括斯坦福机器人在工业中的应用，机器人的运动学研究内容的相关背景、基础知识、历史发展等，同时还对本课题所研究的任务进行了一定的阐述，对本课题的研究有一定的指导意义.2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：本课题研究的任务是对斯坦福机器人的运动学进行研究和仿真，是对电气控制领域应用较多的仿真技术的一个实例进行探讨，技
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