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6R工业机械手Adams中空间曲线位姿规划
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  • 英文篇名:Spatial Curve Position and Pose Planning of 6R Industrial Manipulator in Adams
  • 作者:周会勇 ; 苏工兵 ; 袁浪佳 ; 刘天祥
  • 英文作者:Zhou Huiyong;Su Gongbing;Yuan Langjia;Liu Tianxiang;School of Mechanical Engineering and Automation,Wuhan Textile University;
  • 关键词:空间圆曲线 ; 伏雷内标架 ; 卡尔丹角 ; 轨迹 ; 姿态 ; Adams
  • 英文关键词:Spatial circular curve;;Frenet frame;;Cardan angle;;Trajectory;;Pose;;Adams
  • 中文刊名:JXCD
  • 英文刊名:Journal of Mechanical Transmission
  • 机构:武汉纺织大学机械工程与自动化学院;
  • 出版日期:2019-07-15
  • 出版单位:机械传动
  • 年:2019
  • 期:v.43;No.271
  • 基金:国家自然科学基金(51375351)
  • 语种:中文;
  • 页:JXCD201907009
  • 页数:5
  • CN:07
  • ISSN:41-1129/TH
  • 分类号:47-51
摘要
机械手空间轨迹和姿态的规划常采用插补计算完成,提出了一种以参数方程式表达的空间圆曲线为基础,通过离散计算空间圆曲线伏雷内标架,获取机械手末端工具在空间圆曲线离散点姿态,反解出卡尔丹角,并在Matlab进行拟合的方法,实现空间曲线轨迹和姿态规划。以川崎BA006N型6自由度机械手本体机构参数为依据,在Adams软件中构建机械手仿真平台,以空间圆参数方程和拟合后卡尔丹角参数方程为驱动函数,仿真分析表明,机械手末端工具能准确地跟踪空间圆曲线轨迹和姿态,从而利用Adams分别提取机械手6个关节的角位移、角速度、角加速度和力矩。该方法不仅避免了逆运动学计算,也为控制系统设计和其他空间曲线和曲面轨迹和姿态的规划提供了一种新方法。
        The spatial trajectory and pose planning of manipulator is often completed by interpolation calculation. In order to realize spatial curve trajectory and pose planning, a kind of method is put forward that the pose of the eoat in discrete points of the spatial circular curve is obtained, and Cardan angles are worked out and fitted in Matlab by calculating discretely the Frenet frame of the spatial circular curve expressed by the parameter equation. Based on the parameters of the Kawasaki BA006N six degree of freedom manipulator body mechanism, a manipulator simulation platform is built in Adams. The driving functions including the spatial circle parameter equation and the fitting Cardan angle parameter equation are applied to the eoat as the general driver.The simulation analysis shows that the spatial circular curve trajectory and pose can be traced well by the eoat.The angular displacement, the angular velocity, the angular acceleration and the torque of the six joints of the manipulator are extracted by Adams. This method not only avoids the inverse kinematics calculation, but also provides a new method for the design of the control system and the planning of other spatial curves and surfaces.
引文
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