摘要机械臂是机器人的主要执行装置，是机器人技术研究中一项重要的课题。本文针对三关节平面机械臂的运动学进行了研究，针对三关节平面机械臂，完整的介绍了运动学公式的推导以及求解算法的实施，并采用仿真软件进行仿真实现。主要内容包括以下三个部分：1、详细阐述了机械臂运动学模型，并针对机械臂运动学的正解和逆解之间的关系进行了介绍和解释，并对机械臂运动学的正反向运动学进行了详细的阐述。2、以三关节平面机械臂为例，建立了机械臂运动学坐标系，推导了正运动学模型，以及逆运动学求解方法中的几何解法进行了公式推导，并采用粒子群优化算法，对机械臂逆运动学进行求解。3、利用MATLAB软件对几何方法的仿真软件和数值模拟的数值迭代方法，验证该方法的正确性和有效性。84975

毕业论文关键词 机械手逆运动学，MATLAB仿真 

毕业设计说明书外文摘要

Title  The inverse algorithms for solving problems of planar manipulator

Abstract The mechanical arm as the main actuators of the robot is an important research topic in Robotics。 In this paper, the kinematics of the three joint planar manipulator is studied 。In view of the three joint planar manipulator the paper introduces the derivation of the kinematic formula and the implementation of the solution algorithm。 。 The main contents include the following three parts: 1, the kinematics model of the manipulator is described in detail, and the relationship between the forward and inverse kinematics of the manipulator is introduced and explained, and the forward and inverse kinematics of the manipulator is described in detail。2 with three joint planar manipulator as an example, the kinematics coordinate system of the manipulator is established, the forward kinematics model is deduced, and the geometric solution of the inverse kinematics solution is derived, and particle swarm optimization algorithm is used to solve the inverse kinematics of the manipulator。3, the numerical simulation software and numerical simulation method of MATLAB software are used to verify the correctness and effectiveness of the method。

Keywords ：robot; inverse kinematics; MATLAB simulation

目   次

1  绪论 1

1。1  机械臂简介 1

1。2  研究背景和意义 3

1。3  国内外研究现状与发展趋势 3

1。4  本文研究主要内容 7

2  机械臂运动学模型 8

2。1  正运动学模型 8

2。2  逆运动学模型 9

3  三关节机械臂逆解算法 12

3。1  三关节平面机械臂结构及相关参数 12

3。2  机械臂坐标系的建立 13

3。3  机械臂正运动学推导 13

3。4  机械臂逆运动学推导 15

4  基于粒子群优化的逆运动学解 18

4。1  算法介绍 18

4。2  数学模型及程序流程 18

4。3  粒子群优化算法的机械臂逆运动学 20

结  论 26

致  谢 27