护理机器人运动学及其工作空间分析_陈思旭.pdfVIP

　80　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　机械传动　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2013 年 文章编号:1004-2539(2013)12-0080-03 护理机器人运动学及其工作空间分析 陈思旭　汪永超　李　力　贺江华 ( 川大学制造科学与工程学院, 　 川 成都　610065) 摘要　根据护理机器人的工作特点和设计原则,提出两种不同的六自由度机器人构型,对两种模型 建立了D-H 运动学的分析方法, 运用MATLAB 求出正解,并代入初始值验证了正解的正确性。运用蒙 特卡洛方法,借助MATLAB 软件进行编程,得出两种模型工作空间“云图”, 通过对比,得出一种构型的合 理性,可以完成相应的动作要求,为后续工作奠定基础。 关键词　护理机器人　运动学　工作空间　MATLAB Analysis of Kinematics and Workspace of Nursing Robot Chen Sixu 　Wang Yongchao 　Li li 　He ianghua (College of Manufacturing Science and Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065, China) Abstract 　According to the working characteristic and design principle of nursing robot, two six DOF robot con- figurations are presented.For this two models, the D-H kinematics methods is established by using MATLAB soft- ware, the positive solution is solved and the validity is verified by substituting initial value.By using MATLAB soft- ware and Monte Carlo arithmetic, the mapping work space of the two models are achieved.By comparison, we will get one model is more reasonable than the other, it will fulfill the work easily, which will provide a theoretical reference for the robot. Key words　Nursing robot 　Kinematics 　Workspace 　MATLAB 0　引言 1　机器人构型 随着机器人技术的发展,对护理机器人的研究也 SCARA 型机器人结构轻便、体积小、质量轻,符合护 [1] 理机器人构型的要求;关节型机器人具有很高的操作灵 就成为机器人领域的一个研究热点 。社会上有很多 活性,结构紧凑占用空间小。因此我们结合二者的优点, 的老年人以及残疾人得不到应有的照顾, 而护理机器 设计出两种护理机械手构型,如图1、图2 所示。 人就成为照顾老年人及残疾人的最好器械。护理机器 人的原理类似于工业机器人, 只是与工业机器人相比, 其执行的动作很简单, 末端的受力小、轨迹简单,具有 很高的操作灵活性, 结构小巧简单等。 所要设计的护理机器人主要是实现夹持东西,并送 到嘴边,整个过程就是如此, 根据需要设计出两种六自 由度构型,通过D-H 方法对机器人运动学进行建模分 析,建立机器人各个关节的参考坐标系,求出机器人的