基于Pro／E的关节型机器人工作空间求解.pdfVIP

2008年 11月 机床与液压 NOV．2008 第36卷 第 11期 MACHINE TOOL HYDRAULICS Vo1．36No．11 基于 Pro／E的关节型机器人工作空问求解 谢烽，陈鹿民，张存鹰 (郑州轻_v--_,lk学院机 电工程学院，河南郑州450002) 摘要：提出了一种新的基于Pro／E的机器人工作空间求解方法 ，通过对IRB1600ID型机器人的工作空间的求解 ，证 明 了该方法具有良好的效果。 关键词：机器人；工作空间 中图分类号：TP242．2 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2008)11—145—2 SolutionJointRobotWorkSpaceBasedonPro／E XIE Feng．CHEN Lumin．ZHANG Cunying (CollegeofMeeh．andEleetr．Eng．，ZhengzhouUniv．ofLightInd．，ZhengzhouHenan450002，China) Abstract：A newmethodtosolvetheworkspacesofrobotsbasedonPro／Ewasproposed，bysolvingtheworkspacesofABB’S IRB1600IDminiweldingrobotwiththismethod，itisshowedthemethodhasagoodeffect． Keywords：Robot；Workspaces 0 引言 后用这些边界曲线构成的面表示机器人的边界曲面。 为了对机器人进行路径规划、避障和运动控制等 这种方法理论简单，但所得空间的准确性与取点的多 研究，需要对机器人的操作空间进行细致的讨论。机 少有很大的关系，而且点太多会受到计算机速度的影 器人工作空间的大小代表了机器人的活动范围，它是 响。 衡量机器人工作能力的一个重要的运动学指标 。在 2 关节型机器人的特点与工作空间的求解方法 机器人的设计、控制与应用过程中，工作空间是一个 关节型机器人是由多个转动或平移关节所组成， 需要考虑的重要问题。 以此实现机器人末端到达工作空间的每一个位置。笔 1 机器人工作空间的描述与求解方法 者将关节型机器人的转动关节对应于Pro／E的旋转特 机器人的工作空间定义：在结构限制下末端执行 征 。，将关节型机器人的平移关节对应于 Pr0／E的 器能够达到的所有位置集合 (在三维空间 中)， 拉伸特征，从而提出一种基于Pro／E三维建模的几何 该集合称为可达工作空间 ，可以视为关节空间变量 绘图法。这种方法能有效地避免几何绘图法只能表达 与工作空间的映射 ，表示为 各类剖截面或者剖截线的缺点，使得几何绘图法也能 WR={P(g)：qEQ}CR 很直观地表达三维的空间模型。最后 以瑞典 ABB公 式中：q为广义关节变量；Q为关节空间；WR为工 司生产的IRB16OOID型六自由度弧焊机器人为例 ，依 作空间。 据 D—H方法建立了该机器人的运动学方程，并根据 对机器手工作空间几何形状的绘制一般采用三种 运动学方程的特点，利用基于Pro／E三维建模的几何 办法 ]：几何绘图法、解析法和数值法。几何绘图 绘图法求出了该机器人的操作空间。 法得到的往往是工作空间的各类剖截面或者剖截线。 3 IRB1600ID型机器人的简