2。2 六关节机械手的运动分析 14

2。2。1 六关节机械手的正运动学建模 14

2。2。2 六关节机械手的逆运动学建模 16

2。3 本章小节 17

第3章  基于Adams的建模仿真 18

3。1 ADAMS仿真简介 18

3。2 基于ADAMS建模的主要步骤 18

3。3 全向底盘ADAMS仿真 20

3。3。1 ADAMS的常用驱动函数 20

3。3。2 仿真全向底盘的基本运动 21

3。4 机器人整体仿真 24

3。4。1 底盘运动时机械手末端的轨迹 25

3。4。2 底盘静止时机械手末端的轨迹 25

3。5 本章小结 26

第4章  基于ADAMS+MATLAB软件的联合仿真分析 27

4。1 联合仿真控制总体方案 27

4。2 全向底盘基于ADAMS与MATLAB的联合仿真 27

4。2。1 控制算法的选择 27

4。2。2 ADAMS与MATLAB联合控制模型的建立 29

4。2。3 ADAMS与MATLAB的联合控制仿真 31

4。3 移动搬运机器人整体在虚拟样机中的联合仿真分析 34

4。3。1 ADAMS与MATLAB联合控制模型的建立 34

4。3。2 ADAMS与MATLAB的联合控制仿真 36

4。4 本章小结 38

结论 39

致谢 40

参考文献 41

第1章  绪论

本章介绍了本文仿真的关键硬件——Mecanum轮，以及关键软件——ADAMS+MATLAB, 同时描述了本课题的研究背景、目的和意义，探讨了在虚拟样机技术和Mecanum轮方面的国内外研究现状。并提出了本设计的主要研究内容与研究方法，为本课题后期的研究工作做做铺垫。

1。1  简介

1。1。1 MATLAB+ADAMS联合仿真

联合仿真，顾名思义，就是将ADAMS和MATLAB两个仿真软件协调配合，有机的联系在一起，在全向移动搬运机器人上完成仿真过程。

ADAMS中可以建立全方位移动搬运机器人模型，模拟机器人的运动及受力情况，设计者在设计时可以基于虚拟样机实验分析多种设计方案，获得最佳的方案。

MATLAB提供了人性化的建模和仿真工具箱，专业的技术语言在控制系统设计过程中非常高效，让用户在构建复杂的系统时用较少的简单代码。

在对结构比较繁琐的系统进行ADAMS+MATLAB的联合仿真时，既能在控制系统方面进行便捷的仿真，也能实时观测仿真时机械运动的合理性。

1。1。2 全向移动搬运机器人

全向移动搬运机器人，就字面意思来说，它主要是实现两个功能和特点：一是全向移动，二是搬运。对于全向移动来说，它用到的关键技术就是Mecanum轮底盘，这个底盘可以在底盘结构保持不变的情况下，通过改变四个轮子的速度关系就可以实现前后移动、左右移动和自转等方向的自由运动 [1]。在这个底盘上安装一个六个关节的机械手，就可以进行搬运动作。这样将全向底盘和机械手结合在一起的机器人，只需要控制底盘轮子的角速度和机械手关节就可以在任意位置任意方向完成搬运。此外，这样的机器人控制非常简单，只需要简单的程序就可以控制，在很多方面都非常有利用价值。