基于ADAMS的空间机器人动力学仿真
使用Pro ENGINEER Wildfire 5.0中文版软件对机械臂进行的三文造型的建立和装配后，然后将完成的模型导入到ADAMS中，避免了ADAMS建造三文模型的能力差的缺陷。再将三文装配好的模型导入ADAMS中后，就能很好地对机械臂进行动力学分析。
毕业论文关键词 机器人 动力学 建模 仿真 ADAMS Pro/E
毕业设计说明书外文摘要
Title Dynamic simulation of spatial robots based on ADAMS
Abstract
The dynamics of the robot with 6 degrees of freedom is studied and calculated.
The moving coordinate system of the robot is established.Then the kinematic simulation model of the robot is established based on the robot’s actual geometrical parameters 、physical features and constraints.The kinematics and dynamics of the model are analyzed.Simulation of spatial trajectory tracking with gravity.
Using the Chinese version of the software called Pro ENGINEER Wildfire 5.0 to build three-dimensional modeling and assembly of the manipulator.Then import the model into ADAMS.Thus it overcomes the shortcoming of ADAMS 3D modeling ability.After the 3D assembly model is imported into ADAMS,it is good for analysis of the dynamics of the manipulator.
Keywords Robot Dynamics Analysis modeling simulation ADAMS Pro/E
目 次
1引言1
1.1机器人动力学•1
1.2 研究方法 1
1.3国内外研究状况 2
2 空间多体系统动力学 3
2.1 计算多体系统动力学 3
2.2 数学建模方法 3
3 机器人的运动学分析 8
3.1 建立坐标系 8
3.2 运动学分析——数学模型 8
3.3 运动学方程的逆解11
4 Proe/ENGINER —— 建模15
4.1 软件介绍15
4.2 参数式设计的特性15
4.3 机械臂的零件建模12
4.4 机械臂的装配方法和步骤21
5 ADAMS —— 仿真 20
5.1 软件介绍20
5.2 功能特点 20
5.3 运动仿真 20
结论 32
致谢 33
参考文献34
1 引言
1.1 机器人动力学
机器人动力学包含于多刚体系统动力学和分析力学的范围。
机器人动力学问题一般分为以下两种的类型：
一个是正动力学问题(direct problem)，也就是说已知某一个时间点作用在机器人系统上的关节位置、关节力以及关节的速度矢量，要求求出此时间点关节的加速度矢量。
另一个是逆动力学问题(inverse problem)，也就是说己知某一个时间点机器人的关节位置、关节速度以及关节加速度矢量，要求求出此时间点施加在机器人系统上的关节力矢量。
关于为什么要开展机器人动力学研究，其主要目的在于：
一方面有利于改善机器人的控制系统在工作时的稳定性以及控制精度。
另一方面有利于进行机器人本身的结构设计的动力学优化，或者对已有的机器人结构做一些动力学特性方面的评估和检验等。
1.2 研究方法
进行机器人动力学分析的主要途径一般是通过建立并且求解机器人机构的动力学模型，也就是建立动力学微分方程组。一般来说，机器人的动力学问题可以当做拥有理想约束的完整系统的动力学问题来分析，使用拉格朗日分析力学第二类方程以及齐次坐标变换法，能够推导出机器人的运动学方程或者动力学方程。这种分析方法现在依旧是主要的研究途径[1][2]。
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