陈大光,刘昱鑫,刘兴德,钱 程

(1.吉林化工学院 信息与控制工程学院,吉林 吉林 132022;2.中国石油吉林石化公司,吉林 吉林 132021;3.吉林化工学院 机电工程学院,吉林 吉林 132022)

21世纪以来,社会发展越来越智能化、信息化,劳动力成本提高,市场需求对生产效率与精度要求逐渐提升,用工业机器人替代人工操作的方式成为发展趋势[1]。随着机器人技术的不断进步,工业机器人操作已经广泛应用于各个行业领域。由于工业生产的要求变得复杂多样,对机器人的要求更高,尤其是在运动规划、抓取精准度等方面[2]。提升6R机械臂的性能、精度等方面运动学的研究就显得尤为重要,也是对机械臂后续深层研究的基础。对机械臂模型的建立和正逆运动学的分析,有许多种方法可以运用,例如常见的方法有D-H参数建模、数值解析法、几何法,神经网络、遗传算法等方法,都可以对运动学进行求解[3]。

本文基于6R机械臂,采取改进D-H参数法建立模型,利用此方法对运动学模型进行正逆解分析,通过MATLAB软件进行模拟仿真,验证机械臂正逆解的合理性,并描绘六个关节空间的轨迹规划,为后续工作打下理论基础。

1 机械臂运动学分析

1.1 机械臂基本结构与模型建立

机械臂采用韩国现代公司生产的6R机械臂,该机械臂型号是Hyundai Hs220。因为此机械臂为6R机械臂,可以根据不同的位姿要求达到不同的空间位置,完成多种复杂的工作,所以被广泛应用于焊接、工件搬运与喷涂等领域[4]。机械臂结构示意图与工作范围空间示意图如图1～2所示。……