论文-石金-08050119

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1、北京邮电大学世纪学院毕业设计(论文)题目PUMA560机器人的牛顿欧拉逆动力学分析学号08050119学生姓名石金专业名称机械工程及自动化所在系（院）电子与自动化指导教师褚明2012年6月1日北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）诚信声明本人声明所呈交的毕业设计（论文），题目《件烟自动拆箱机总体方案设计》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：

2、日期：毕业设计（论文）使用权的说明本人完全了解北京邮电大学世纪学院有关保管、使用论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文；③学校可允许论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容。本人签名：日期：指导教师签名：日期：北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）题目：PUMA560机器人的牛顿欧拉逆动力学分析摘要：关键词Title：Abstract：Keywords17北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）目录1前言31.1选题的背景及意义41.2国内

3、外发展现状及设计的可行性41.3研究的主要内容71）建立PUMA560机械臂连杆坐标系。71.3.1设计要求82机械臂运动学82.1连杆坐标系的确定82.1.1中间连杆82.1.2首末连杆82.2旋转矩阵92.3连杆变换103操作臂动力学133.1动力学逆问题递推算法133.2封闭式的动力学方程134轨迹规划134.1轨迹规划的插值134.2三次多项式插值135总结13致谢14参考文献1517北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）1前言1.1选题的背景及意义机器人，是工业机器人,或称机器人操作臂，机器人臂，机械手等。从外形来看，他和人的手臂相似，是由一系列刚性连杆通过一系列柔性关节交替连接而

4、成的开式链。这些连杆就像人的骨架，分别类似于胸(chest)，上臂(upperarm)，和下臂(forearm)，工业机器人的关节相当于人的肩关节(shoulder)，肘关节(elbow)和腕关节(wrist)。操作臂的前端装有末端执行器(末端件)(end-effector)或相应的工具(tool)，也常成为手(hand)或手爪(gripper)。手爪是由两个或多个手指(finger)所组成，手指可以“开”与“合”，实现抓取动作(grasping)和细微操作(finemanipulation）。手臂的动作幅度一般较大，通常实现宏操作(macromanipulation)。经过四十多年的发展

5、，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用范围还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。此外，在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多，如无人侦察机(飞行器)、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。机器

6、人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。工业机器人在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。在新的世纪，机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。1.2国内外发展现状及设计的可行性1961年美国通用机械公司(Unimation)生产和销售了第一台工业17北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）机器人，取名为“尤尼梅特”(unimate)。1962年美国机械与铸造公司(A.M.F)试制出“沃萨特兰”(Versatuan)工业机器人。(图1)图1AMF

7、公司开发的机器人1966年斯坦福大学开发另外具有６个自由度的夏矣曼(图2)图2斯坦福大学开发的机器人示意图到了80年代，计算机技术的发展推动了机器人技术的发展，并达到了新的水平。国民经济的各个领域中都采用了机器人。现代世界各国工业机器人的应用类型与比例见图3。图3世界各地工业机器人应用类型与比例我国发展机器人的技术起步70年代末，但机器人技术的发展已引起我国科技界的高度重视。许多研究项目已被列入“863”计划—高技术研究