虚拟6R切削机器人动力学研究-开题报告.doc

1、开题报告1毕业设计的主要内容、重点和难点等一、 毕业设计的主要内容 查阅相关资料，了解机器人的数学建模方法。学习Pro/e或Solid Works或UG软件，掌握三维建模技术。学习ADAMS软件，掌握机械系统动力学分析技术。学习matlab软件，掌握ADAMS与simulink的接口技术。建立机器人的三维几何模型和运动学方程，规划切削轨迹，设计控制器，完成控制仿真二、毕业设计的重点和难点重点：利用Solid Works软件建立以puma560机器人的虚拟样机模型, 并结合matlab和ADAMS对puma560机器人进行动力学联合仿真。难点：本设计的难点主要在于建立机器人的运动学方程，对运动学

2、方程反解，对末端执行器进行轨迹规划，需要得到各关节驱动力矩等参数，在ADAMS中以所建模型为被控对象，联合simulink模块和规划的轨迹进行控制仿真。2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）一、查阅过的文献资料1 郑凯, 胡仁喜, 陈鹿民. ADAMS2005机械设计高级应用实例M. 北京: 机械工业出版社, 2006.2 李增刚. ADAMS入门详解与实例M. 北京: 国防工业出版社, 2006.3 李月月. 基于ADAMS和MATLAB的机器人联合仿真D. 河北大学, 2010.4 殷翔, 董正筑, 王继燕. ADAMS和MATLAB交互仿真的机械臂定位控制J. 长

3、春工业大学学报(自然科学版), 2005, 26(4): 332-334.5 王金师, 王友林, 于苗苗.基于UG和ADAMS的6R切削机器人运动仿真J.制造业信息化, 2012, (5): 55-56.6 曹志杰, 孙汉旭, 贾庆轩. 基于ADAMS和MATLAB的双轮虚拟倒立摆的控制仿真J. 机电产品开发与创新, 2007, (4): 1-4.7 刘丽凤, 李强, 杜希强. 基于UG和ADAMS的SG6-UT机械手三维实体动画仿真J. 制造业信息化, 2008, (1): 132-134.8 詹友刚. Pro/ENGINEER中文野火版2.0产品设计实例教程M. 机械工业出版社, 2006

4、.9 Zhang, C.D., Song，S.M. An efficient method for inverse dynamics of manipulators based on the virtual work principleJ. Journal of Robotic Systems, 1993, 10(5): 605-627.10 ADAMS Reference Manual Version12 M. Mechanical Dynamics, Inc.2002.二、 调研情况通过查阅相关文献资料，了解到已有一些学者对肘型6-R机器人的运动学和动力学进行研究。如，张立强等研究了一个基

5、于微机的交互机器人的运动轨迹规划仿真系统，该系统能对puma560机器人进行运动学及轨迹规划的仿真分析。韩朔眺等在不作任何假设，而是根据实测及参考某些没有尺寸的图纸，算出了机器人PUMA560的惯量数据，并正确地导出了六个关节的258个动态参数的符号表达式，从而获得了 PUMA560 的完整的动态方程式，为实现动态控制提供了一个可靠的模型。这些研究为本设计和运动分析都提供了很好的借鉴。三、 现有设备及实验条件计算机一台；Solid Works软件、ADAMS软件、MATLAB软件。3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料一、 实施方案以学生自主学习，查阅资料为主，辅导老师进行关键性指

6、导帮助学生完成设计。二、实施计划 2013年1月1日2013年3月1日，查阅相关资料并完成英语翻译，熟悉设计软件。2013年3月2日2013年3月10日，规划设计进度计划，建立实体模型。2013年3月11日2013年4月20日，建立力学模型，学习机械动力学分析软件（ADAMS）并进行仿真实验。 2013年4月21日2013年4月25日，进行数据的计算和整理完善仿真实验。 2013年4月26日2013年5月6日，整理设计成果与资料，完成毕业设计论文的撰写, 完成绘图工作量折合A0图纸1张以上，其中必须包含两张A3以上的计算机绘图图纸。2013年5月7日2013年5月26日，打印毕设成果，导师审核

7、，所有文本和图纸的打印，准备答辩。三、预期提交的毕业设计资料1. 完成二万字左右的毕业设计说明书（论文）；在毕业设计说明书（论文）中必须包括详细的300-500个单词的英文摘要；2. 不少于四万字符的指定英文资料翻译（附英文原文）；3. 毕业设计说明书包括：肘型6-R机器人的三维实体建模、运动学方程、虚拟样机的制作过程（包括模型的简化、模型的导入、材料的添加、关节驱动、关节约束的设定等等）、联合仿真模型；4. 完成绘图工作量折合A0图纸1张以上，其中必须包含两张A3以上的计算机绘图图纸。指导教师意见指导教师（签字）： 2012年12月日开题小组意见开题小组组长（签字）：2013年1 月日 院（系、部）意见 主管院长（系、部主任）签字： 2013年1月日- 4 -