六自由度机器人运动分析及优化毕业设计论文.docx

本科毕业论文(设计)
题目(中文) 六自由度机器人运动分析及优化
(英文) Motionanalysis and optimization of
6-DOF robot
学院信息与机电工程学院院
年级专业 2013级汽车服务工程(中德) )
学生姓名吴子璇正
学号 7
指导教师安康安
完成日期 2017 年 3 月
摘要
当今世界,工业化日趋成熟,机器人被广泛的应用于各行各业,最常用到的有四自由度,六自由度机器人。其中,自动化水平较高的汽车制造业和电子装配业经常常常要使用到六自由度机器人。因此对其实施运动学分析,是进行科学设计的基础,也是降低机器人生产成本,优化机器人运动轨迹的前提。此外,运动分析过程有效的模拟了机器人运动的真实情况,有助于提供有效可行的优化方案。本文主要探讨六自由度机器人的运动分析,基于经典运动学以及动力学的研究方法概念,首先通过solidworks做出机械臂各部分零件的三维图,然后通过SolidWorks装配出六自由度机器人机械臂的三维模型。通过该模型,选取其中一个关节和底座,并用SolidWorks进行运动学分析,对六自由度机器人的运动学和动力学计算方法进行了仿真验证。最后得到六自由度机器人的其中一个自由度的运动仿真实例。通过对该运动仿真实例的分析,得出最佳优化方案,优化机器人的运动轨迹提高机器人的工作效率,降低机器人生产成本。

关键词:六自由度机器人;运动分析;运动学;动力学;
目录
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
课题背景及研究的目的和意义 1
--------------------------1
2 六自由度机器人运动学分析 1
-------------------------------------1
----------------------------------------------1
3 六自由度机器人动力学分析 3
----------------------------------------------------3
------------------------------------3
-------------------------------------------3
-----------------------------------------------4
-------------------------------------------5
----------------------------------------------3
---------------------------------------------------------------6
--------------------------------------6
—欧拉方程------------------------------------7
--------------------------------------8
--------------------------------------9
4 六自由度机器人运动分析 3
---------------------------------------3
--------------9
-------------------------4
5 结论 4
参考文献 5
1 绪论
课题背景及研究的目的和意义
新世纪以来,在越来越多的对于自动化,机械化要求较高的领域都需要用到机器人。其中,又以四自由度和六自由度机器人的用途最为广泛。机器人的研究发展涉及多个学科领域,是带动社会生产力发展的强大推动力。综合看来,机器人的时代很快就要来临,机器人革命很有可能成为第三次工业革命。机器人产业呈现爆炸式增长,该产业被大量投入到汽车制造和电子装配等产业。通过国际机器人协会提供的数据估计来看,截止到2020年,全球用于工业生产的机器人产量很有可能高达150万。中国的现代化进展迅猛,在中国发展的大力推动下,中国乃至亚洲即将成为一个极具发展活力的庞大的机器人市场。
动力学是在机器人的设