双臂移动机器人机械臂的协调工作空间分析.pdfVIP

第6期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 No．6 2015年6月 M odularMachineTool AutomaticM anufacturingTechnique Jun．2015 文章编号：1001—2265(2015)06-0020—04 D0I：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．06．006 双臂移动机器人机械臂的协调工作空问分析水 田海波，尚万峰，马宏伟 (西安科技大学机械工程学院，西安 710054) 摘要：双臂机器人机械臂的协调工作区间是指左臂和右臂工作空间的重叠区域形成的工作区，可用 来表征这种机器人运动灵活性 。给 出双臂机器人的主要结构，经过简化得到其运动学模型，求出末 端作用点的位置向量 。结合蒙特卡洛法和 网格划分法，提 出一种新的方法 ，研究该机器人机械臂 的 工作空间问题，得到了两机械臂独立工作时的工作空间点云图和协调工作空间点云图。结果表明， 在基座关节可以转动的情况下，协调工作空间能够实现对机器人的全周覆盖，可以满足使用要求。 关键词：双臂机器人；机械臂；工作空间；蒙特卡洛法 中图分类号：TH165；TG659 文献标识码 ：A CoordinateW orkspaceAnalysisfortheM anipulatorsofaDua1．arm M obileRobot TIAN Hai．bo，SHANG Wan—feng，MA Hongwei (CollegeofMechanicalEngineering，XianUniversityofScienceandTechnology，Xian710054，China) Abstract：COOrdinateworkspaceforthemanipulatorsofadual—arlnrobotishteoverlap ofleftarm work spaceandright—arnlworkspace．whichmayimplytheflexibilityofhtedual—arlTlrobot．Themainstructureof therobotwasproposedanditskinematicalmodelwasanalyzed．Then．thepositionvectorofeachmanipula． tor’Sterminalactuatorwastakenforward．Basedonthem ，theworkspaceswereresearchedbyanew meth— odcombiningMonteCarloMethodandMeshGenerationMehtod．Thecloudpicturesofeachmanipulators workspaceandcoordinateworkspacewerecompleted．Theresultshowsthatthecoordinateworkspaceofthe manipulatorscouldcoverhterobotatfu11range，whichcansarisfyhterequirements． Keywords：dual—alTOrobot；manipulator；workspace；MonteCraloMethod 值法则是给机械臂各关节转角或位移选取尽可能多的 0 引言 独立的值，再建立机器人的运动学模型，由此得到末端 目前 ，单臂机器人在工业制造领域和特种作业领 作用点的坐标，这些坐标点的集合就构成了机器人的 域应用非常广泛_】引，但面对许多复杂任务时，单臂操 工作空间 。仿真法也是一种数值法，它是利用某些 作就无能为力 。近年来双臂服务机器人的研究和应用 工程软件建立机器人的运动模型，不需运动学运算，可 得到了快速发展，这种机器人两臂之间相互通信，协作 以直接仿真。其