真空手的插值算法与动力学建模研究  

Research Interpolation Algorithm and Dynamics Modeling of Single Vacuum Manipulator

作　　者：胡文静[1] 甘戈[2] 于吉鲲 姜芳芳[3] 

机构地区：[1]大连海洋大学应用技术学院,辽宁大连116300 [2]沈阳新松机器人自动化股份有限公司,沈阳110168 [3]中国重型机械研究院股份有限公司,西安710032

出　　处：《组合机床与自动化加工技术》2016年第3期29-32,36,共5页Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique

基　　金：国家863计划(2012AA041405);国家自然科学基金(11126028)

摘　　要：文章针对真空手需要在高速运动的条件下需要保持手臂稳定的问题。首先利用MDH法建立了坐标系,得到了各关节连杆的相对关系得到了正、反运动学描述。其次,讨论了三次样条插值在机器人路径规划中的应用,利用该算法对示教路径进行插值以消除了机器人运动过程中的不连续现象。再次用Newton-Euler进行多次迭代计算出力矩的数值方程求解,最后利用仿真工具软件对真空手机器人力矩进行了仿真,验证了真空手运动学和动力学的正确性。实验表明,运动学可以让机器人准确的进行运动,动力学和插值算法可以有效的增加真空手机器人的运动性能和稳定性。Aimed at vacuum manipulator need to maintain stability of arms problem under the condition of high speed movement. Firstly,use MDH method to establish coordinate system,and obtain the joints connecting rod relative relationship of positive and inverse kinematics description. Then,bicubic interpolation is discussed in robot path planning,and the application of algorithm is used to analyze the teaching path interpolation to eliminate the discontinuous phenomenon in the process of robot movement. Finally,calculate the dynamic equation with Lagrange method. Using the Matlab robot toolbox executes kinematics and dynamics simulation experiment. The experimental results showthat the kinematic algorithm,interpolation and dynamic algorithm has good robustness for the precise motion of robot and dynamic control has important significance.

关 键 词：真空机械手 三次样条插值 动力学 牛顿-欧拉 

分 类 号：TH166[机械工程—机械制造及自动化] TG506[金属学及工艺—金属切削加工及机床]