以滤清器壳体专用弧焊关节型工业机器人为研究载体,分析其机构特点,结合多机构学基本原理,利用数学矩阵变换理论,建立机器人坐标系,得出了运动学分析方程,在正确的运动学模型上,进行了机器人轨迹规划,通过虚拟样机技术进行了仿真验证,得出轨迹规划的合理性。

      首先采用D-H法对该关节型机器人的机构和运动学进行分析,建立了该关节型机器人的运动学模型,根据末端路径点,通过矩阵的逆变换方法导出机器人的逆解,并对正运动学和逆运动学进行了程序编译,使之成为程序代码,提供运动学分析手段。 其次以机器人的位姿为依据,对机器人运动空间进行了分析研究,并在MATLAB中编程求解机器人的工作空间,确定了机器人的工作范围,对常见的直线和圆弧轨迹进行分析计算,并结合MATLAB机器人工具箱对轨迹进行仿真验证。

      机器人复杂运动马鞍形曲线进行了轨迹规划,以曲线运动方程为理论基础,结合机器人工具箱进行程序编译,得出机器人关节角度和运动时间为参数的文本文件,然后应用虚拟样机技术,在机械系统动力学软件ADAMS上建立完善的机器人虚拟样机模型,将已经得出的关节角度与时间关节轨迹数据导入到ADASM机器人模型中,添加到关节作为驱动函数,对运动过程进行仿真,从而得出机器人在路径规划的各项运动学参数指标。 通过对机器人的运动学分析和轨迹规划仿真研究,验证了机器人结构和轨迹规划的合理性,表明了理论分析和仿真实验结果的一致性,这为机器人的工程实际应用提供了理论基础。