杨前明，刘亚琼，王 伟，王晓媛

(山东科技大学 机械电子工程学院，山东 青岛 266590)

基于D-H算法的棉桶更换复合机器人运动学建模与仿真分析*

杨前明，刘亚琼，王 伟，王晓媛

(山东科技大学 机械电子工程学院，山东 青岛 266590)

文章以棉桶更换复合机器人为研究对象，根据研究作业工艺需要，建立了作业平面坐标系；采用D-H算法建立复合机器人抓握棉桶运动数学模型，运用MTALAB软件获得棉桶作业空间轨迹集合；利用RoboticsToolbox工具箱建立复合机器人仿真模型，进行轨迹规划。对仿真结果分析表明，作业空间轨迹集合包含了棉桶更换作业规定的作业路径，末端运行轨迹连续平滑，各关节运动平稳，无干涉，满足棉桶搬运与更换作业要求。

复合机器人；棉桶更换；运动学建模；轨迹空间集合；轨迹规划

0 引言

工业机器人近年来在制造业、物流等领域已经获得比较广泛的应用。在纺织业，随着工业4.0、智能制造发展的需要，纺织业劳动密集型现状，对于辅助作业机自动化装备、机器人的应用尤为迫切；另一方面纺织车间较高的温湿度与噪音环境较差，一种用于前纺阶段棉桶搬运更换作业的装备呼之欲出。文献资料研究表明，妥善解决这类技术问题原理方法未见报道。

本文提出了一种由AGV与4轴机器人组合一体的复合机器人(Compositewheelandpalletizingrobot，CWPR)设计方案，为进一步分析其作业时端点轨迹的合理性，采用D-H算法建立了的复合机器人运动学模型[1],通过MATLAB编程[2]获得到了末端执行器作业空间三维图[3]以及运动轨迹曲线[4]，验证复合机器人结构设计、轨迹规划的合理性。……