Stanford 机械手运动学及仿真模拟的研究

【摘要】： 机器人是一种综合了机、电、液的复杂动态系统，只有通过计算机仿 真模拟系统的动态特性，才能揭示机构的合理运动方案及有效的控制算 法，从而解决机器人设计、制造以及运行过程中的问题。目前对机器人运 动学仿真系统的研究主要集中在运动学算法及简单的二维图形仿真研究 上，效果不十分理想，不能很好地满足仿真要求。本文针对上述问题进行 了研究。 本文针对Stanford机械手，在对其结构分析的基础上，建立正、逆 向运动学模型：根据各关节运动参数，求解机械手位置和姿态或在给定相 关的位置和姿态参数，求解各关节运动参数。另外，对机械手运动路径进 行轨迹规划的研究。 以正、逆向运动学模型为理论基础，在Windows平台上，采用 VC++及OpenGL图形库，开发研制了Stanford机械手运动的三维动态 模拟软件，对机械手在可行的运动空间中进行运动学仿真模拟。这在可视 化环境下，为直接研究机械手的运动关系、空间轨迹提供了有效手段。