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六自由度機械手運動控制

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更新時間：2013-04-02
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六自由度機械手運動控制本文以示教型六自由度串聯(lián)機械手為試驗設備，進行機械手的復雜運動控制，使機械手完成各種復雜軌跡的運動控制等功能，能夠在現(xiàn)代工業(yè)焊接、噴漆等方面的任務。
本文從運動學分析的基礎上著手研究軌跡控制的問題，利用運動學逆解的方式分析復雜軌跡運動的可行性和實用性。目前，六自由度機械手的復雜運動控制已經(jīng)有了比較好的逆解算法，也有一些針對欠自由度機械手的逆解算法。逆解算法求出的解不是唯一的，它能使機械手達到更多位姿，完成大部分的原計劃任務，但其中的一些解并不是最優(yōu)化的，因此必須討論其反解的存在性和唯一性。
本文通過建立機械手的笛卡爾坐標系，推導出機械手的正、逆運動學矩陣方程，并研究了正、逆運動學方程的解；在此基礎上建立機械手的工作空間，并討論其工作空間的靈活性和存在可能性。
因此本文的另一種方式對六自由度串聯(lián)機械手的復雜運動控制問題進行研究，提出以機械手示教手柄引導末端執(zhí)行器對復雜運動軌跡進行預設計。然后通過記錄程序進行復雜軌跡的再實現(xiàn)，再對記錄程序進行預修改，最終通過現(xiàn)有的程序進行設計編程完成復雜軌跡設計任務。并利用MATLAB對軌跡進行仿真，對比其實際與計算的正確性。
最后本設計通過六自由度串聯(lián)機械手實現(xiàn)平面文字軌跡，得出其設計的方式。即首先利用示教手柄實現(xiàn)軌跡預設，記錄預設軌跡程序，然后再對比程序初始化坐標進行手動編程。
關鍵詞：六自由度機械手，笛卡爾坐標系，運動學方程，仿真，示教手柄ABSTRACT

In this paper, mechanical hand control the complex movement based on the series of six degrees of freedom manipulator so that the mechanical hand complete the complex trajectory of the movement control functions. In modern industrial welding, painting, and other aspects of the mandate can be used.
This article based on the analysis of kinematics to study the trajectory control problems, use of inverse kinematics of the complex mode of tracking movement of the feasibility and practicality. At present, the six degrees of freedom manipulator complex movement has been relatively good control of
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