周承仙，富 巍

(1. 厦门理工学院 电气工程与自动化学院，福建 厦门 361024；2. 福建省高校机器人工程研究中心，福建 厦门 361024)



串联机器人运动学分析与研究

周承仙1,2，富 巍1,2

(1. 厦门理工学院 电气工程与自动化学院，福建 厦门 361024；2. 福建省高校机器人工程研究中心，福建 厦门 361024)

为直观显示机器人路径规划的优化状况，采用D-H法则建立连杆坐标系和连杆参数，推导正运动学方程，实现逆运动学方程的封闭解. 利用LabWindows/CVI编程软件，结合OpenGL技术对机器人运动学正逆解进行了三维图形仿真，验证正逆运动学准确性和实时性，实时显示各关节轴运动的角度、 角速度及姿态. 仿真实验表明，末梢定位的误差小于6×10-5mm. 为验证仿真结果的可行性，将仿真生成的路径规划点输入到Googol GRB 3016型6自由度关节机器人测试，仿真结果与实际运行吻合.

串联机器人； 运动学； 三维仿真

0 引 言

正逆运动学分析在关节机器人研究中占有重要地位[1-2]. 为了能快速准确地对机器人进行运动学分析，优化机器人机构设计和轨迹规划，机器人仿真是一个重要环节，它涉及机器人本体机构学、 正逆运动学、 零部件建模以及三维仿真驱动控制算法等，是一项具有创新意义和实用价值的研究课题[3-4]. 机器人正向运动学一般采用齐次坐标变换法得到并且解是唯一的，而逆向运动学往往有多个解且分析方法较为复杂. 通常情况下，工业机器人都采用简单的机械模型来设计，以使其逆运动学问题可用封闭形式来表达……