利用ADAMS进行机器人的轨迹规划PPT课件.ppt

利用ADAMS进行机器人的轨迹规划2021/6/711 轨迹规划的原理1.1 基本概念 机器人的轨迹规划就是根据作业任务要求，计算出机器人预期的运动轨迹以及相应的运动输入规律1.2 传统的规划方法 传统的轨迹规划方法实质上是位置反解问题，即求出机器人的位置反解方程（驱动输入关于位置输出的函数），然后再将机器人末端执行器的运动轨迹方程代入反解方程，从而得到与该运动轨迹相对应的各驱动关节的驱动参数2021/6/721）将机器人末端参考点的轨迹曲线的参数方程作为点驱动的参数，若参数方程数目小于自由度数目，需要对多余的运动参数进行限制1.3 利用ADAMS软件进行轨迹规划方法 利用ADAMS进行轨迹规划需要用到软件中的“一般点驱动” 和“样条函数驱动”工具图1 一般点驱动参数设置对话框2021/6/73 2）添加驱动并仿真后利用后处理得到各驱动关节的运动输入的曲线，再利用spline工具对曲线采集数据样点，作为驱动输入的参数 3）删除前面添加的一般点驱动，然后在各驱动关节上添加驱动，修改驱动参数为样条函数驱动 利用ADAMS软件进行轨迹规划可不必再进行位置反解。

2021/6/742 实例分析 下面将对右图所示的焊接机器人进行轨迹规划 机器人指端的运动轨迹以空间圆锥螺旋曲线为例 设置工作环境的角度单位为弧度（radian）图2 5自由度串联焊接机器人2021/6/752.1 轨迹曲线 空间圆锥螺旋曲线的参数方程为：•式中t为时间变量，S为螺旋线导程，T为运动周期，at为xy平面上曲线投影的矢径•此处取a=15mm，运动周期T=2.00s，导程S=30mm图3 空间圆锥螺旋曲线2021/6/762.2 添加点驱动在指端选择一参考点输入运动参数2021/6/772.3 仿真生成各驱动关节输入曲线 利用Animation Controls中的trace功能观察参考点的运动轨迹2021/6/782.3 仿真生成各驱动关节输入曲线仿真的时间设为6s，步数为300图4 点驱动参考点的位移曲线图5 对应的各驱动关节的转角曲线2021/6/792.4 对曲线采集数据样点，生成样条驱动函数运行仿真时设定的步数为300，所以共有301个采样点2021/6/7102021/6/7112.5 为各驱动关节添加样条函数驱动首先删除点驱动，并为五个转动副添加旋转驱动，然后再修改驱动参数。

2021/6/7122.5 为各驱动关节添加样条函数驱动AKISPL 函数的语法：AKISPL( 1st_Indep_Var , 2nd_Indep_Var , Spline_Name , Deriv_Order)l1st_Indep_Var——独立变量，指定沿着 X 方向的值l2nd_Indep_Var——可选项，第二个独立变量，指定插值曲面沿着 Z 方向的值lSpline_Name——样条曲线（面）的名称，在独立变量 (x 或 z) 值上相应的变量 Y 的值lDeriv_Order——一个整型变量，指定在插值点处插值的求导阶数（通常为 0，但可以为 1 或 2，表示是 1 阶或 2 阶导数插值）2021/6/7132.5 为各驱动关节添加样条函数驱动此处为驱动副1添加的驱动函数为：-AKISPL( time , 0 , drive_1, 0)“-” 为取反方向，其他驱动副依次类推，下图为运行仿真后的轨迹图6 仿真结果2021/6/7142.5 为各驱动关节添加样条函数驱动图7 添加驱动后的各关节转角曲线及参考点位移曲线2021/6/7152.6 误差分析图8 参考点位移误差曲线最大误差x方向：1.2197×10-8y方向：0z方向：1.911×10-82021/6/716部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！。