安川机器人HP系列机器人的运动分析

       机器人的运动学剖析是机器人学的一种主要构成部分,为机器人的动力学分析,运动轨迹策划和运动控制系统给予重要凭证.以日本安川Motoman-HP20六自由度关节式机器人为研究对象,充分利用D-H表示法创建该机器人的关节坐标系,明确了关节和连杆参数,推论出正逆运动学方程,并且用MATLAB编写求解正逆问题的程序,用MATLABRoboticsToolbox进行三维建模和运动学模拟仿真.模拟仿真结果显示求解正逆问题的程序正确,机器人结构参数设计方案合理,能够高效的实现期望位姿.
       安川机器人：

       HP-6机器人是日本安川电机株式会社Motoman机器人公司研制的一款6自由度旋转关节通用机器人,有着本体模块化结构、承载能力大、运动速度快、定位精度高、控制系统不断完善安全可靠等特性。我系于2007年2月引进了一台HP-6机器人用于教学实验和开展研究。为彻底解决该机器人的位置运动关节,尤其是L臂(大臂)驱动关节在工作空间内一些点位处发生无负荷过载振动,及改装有着焊缝运动轨迹跟踪能力的高精度连续弧焊焊接系统对运动平稳性要求,以及为满足本科生大量的机器人课程实验等问题,开发一套独立的、能结合系统动力学分析结果的、面向本科生机器人课程教学实验的公共离线编程系统就成为一项近期内必须完成的主要工作。上述各问题的彻底解决无疑是创建在该机器人运动学和动力学理论剖析基础之上的。基于上述原因,本论文研究的主要任务是开展对HP-6机器人系统相关动力学问题的研究剖析,研究工作的重点为下列目标:①明确在许可的工作空间范围内,机器人各位置运动关节,尤其是L臂驱动关节出现无负载脉动扭矩和点位的理论剖析值及分布情况:②完成HP-6机器人三维建模和动力学模拟仿真工作,给出机器人沿任意路径运动轨迹和以任意速度运动时各位置运动关节,尤其是L臂驱动关节无负载扭矩峰值变化情况和相应点位;③设计方案实验方法,进行相关试验,对理论剖析和虚拟仿真结果给予安全可靠支持。
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