RJQ6-1 機器人的空間軌跡仿真與分析

侯永權，柳小勤

（650500 云南省 昆明市 昆明理工大學 機電工程學院）

0 引言

工業機器人作為現代工業的先進化產品，其研究周期長，成本高，而仿真技術的發展可以彌補這個缺點。工業機器人理論分析和不斷進步的仿真技術相融合，加快了機器人的研究進程。MATLAB的輔助工具獲得眾多研究人員的興趣[1]，MATLAB不僅有編程功能，還可以進行數據圖形處理、二維三維圖形繪制，有運算等具體工具[2]。可以運用MATLAB 機器人模塊工具箱專業計算能力，進行機器人運動學虛擬建模，分析機器人的動力學運動學。在MATLAB 中，使用機器人Robotics Toolbox編程，對六自由度機器人做點到點、圓形曲線運動的軌跡仿真，可以得到六自由度關節型機器人的角速度、角位移、角加速度曲線[3]。運用機器人工具箱進行空間軌跡規劃，可以降低機器人的使用成本，提前合理規劃機器人路徑，提高機器人工作效率[4]。

本文針對機器人軌跡規劃進行研究分析，對其進行數學建模，使用機器人工具箱進行開發，模擬分析機器人的工作空間；增加循環算法，對點到點的運動軌跡進行仿真分析，得出其運動軌跡及其關節角度、角速度、角加速度曲線；對平面圓形軌跡進行運動規劃，得到運動軌跡和目標曲線一致，驗證了算法的準確性。

1 RJQ6-1 機器人的運動學模型

機器人連桿坐標如圖1 所示。RJQ6-1 機器人主要由機器人旋轉支撐底座、回轉體、大小臂、機器手腕構件組成，是常見的關節型機器人，通過前面三個主運動到達選取參考點的位置，后面三個腕關節則配合前面三個運動確定手腕末端的具體末端位姿，共同完成手腕的翻滾、偏轉、俯仰幾個工作動作。……