【摘 要】
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移动机器人的软件平台主要是微软机器人开发平台(MRDS),基于MRDS的多线程库可以轻松的处理多传感器,多执行机构的软件控制问题,基于MRDS的实时物理引擎能轻松的进行实时碰撞
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移动机器人的软件平台主要是微软机器人开发平台(MRDS),基于MRDS的多线程库可以轻松的处理多传感器,多执行机构的软件控制问题,基于MRDS的实时物理引擎能轻松的进行实时碰撞检测。但由于MRDS是一个刚推出三年的机器人平台,国内外的研究还存在很多空白和未知的领域,大量的企业级应用仍未公开,从而限制了该平台在工业机器人领域的广泛应用。本课题研究的目的在于研究MRDS下工业机器人运动学分析的一般方法,为MRDS在工业机器人领域的应用提供理论依据,为考察基于MRDS的控制器应用提供参考依据。本文仿真分析了ABB公司的IRB140型工业机器人,在对工业机器人运动学和反向运动学分析的基础上,给出了笛卡尔空间下直线圆弧规划的计算方法。本文采用D-H坐标变换建立了IRB140的运动学模型,采用臂腕分离法进行了机器人的反向运动学计算。结合MATLAB机器人工具箱对MRDS中的运动学模型进行了比较和判定,结果显示采用多关节型建模难以获得机器人纯运动学模型,而采用复杂形状法却能获得机器人的纯运动学模型,并结合了工具箱中的递推牛顿欧拉法进行了反向动力学的计算。轨迹规划方面首先分析了ABB离线编程的主要指令,对应用较多的直线及圆弧规划设计了仿真,仿真结果显示在切线一致的情况下加速度曲线较为平滑。本文仿真过程及结果反映了微软机器人仿真平台的侧重点和应用特性,设计了直线圆弧轨迹的规划算法,验证了MRDS做为工业机器人仿真平台的可行性;基于微软机器人和MATLAB机器人工具箱的联合仿真对多线程仿真、算法判定、优化系统设计具有一定的参考价值。
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