CN106773775A - 一种微小型装配机器人的仿真设计方法 - Google Patents

一种微小型装配机器人的仿真设计方法 Download PDF

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常琳
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
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Abstract

本发明公开了一种微小型装配机器人的仿真设计方法，包括以下步骤：第一步：进行微小型装配机器人的原理和结构设计；第二步：对机器人进行运动学分析和仿真；第三步：设计微小装配机器人转动关节驱动器和移动关节驱动器；第四步：设计SMA驱动的机器人的控制策略；第五步：对设计的微小型装配机器人进行运动控制仿真。本发明的微小型装配机器人的仿真设计方法，采用新型的SMA驱动器实现机器人关节精确运动控制的新方法，通过仿真结果验证其可行性和有效性。

Description

一种微小型装配机器人的仿真设计方法
技术领域
本发明涉及一种机器人设计方法，具体涉及一种微小型装配机器人的仿真设计方法，属于智能电子产品技术领域。
背景技术
在机器人控制中，实现机器人末端执行器在其工作空间中跟踪一条任意的轨迹是一类很重要的问题，而在轨迹跟踪运动中，通常要求机器人具有较高的速度和较好的精度，在这种情况下，一些传统的控制方法就很难得到理想的结果，因为机器人系统是一个高度非线性系统，且各关节间存在着复杂的非线性的相互作用，因而这些相互作用随着机器人位姿的不同而有很大的变化，为实现机器人的在线跟踪控制，并使控制效果尽可能的好，人们希望找到一种控制策略，使得在线控制时，不需要大量的计算来提供非线性补偿或进行非线性解藕;而对机器人系统模型中的一些不确定参数具有一定的不敏感性，因此，为了验证机器人动力学模型的正确性，结合上述机器人运动控制的特点可知，变结构控制是具有解决此类问题的控制策略之一。
发明内容
（一）要解决的技术问题
为解决上述问题，本发明提出了一种微小型装配机器人的仿真设计方法，采用新型的SMA驱动器实现机器人关节精确运动控制的新方法，通过仿真结果验证其可行性和有效性。
（二）技术方案
本发明的微小型装配机器人的仿真设计方法，包括以下步骤：
第一步：进行微小型装配机器人的原理和结构设计，包括运动原理分析，仿真模型虚拟样机设计；
第二步：对机器人进行运动学分析和仿真，并在逆运动学分析的基础上，进行机器人运动关节轨迹规划，实现机器人的动力学分析和建模，通过其运动学和动力学的分析结果，对机器人结构进行修正和优化；
第三步：设计微小装配机器人转动关节驱动器和移动关节驱动器，包括驱动器类型的选择，驱动装置设计；
第四步：设计SMA驱动的机器人的控制策略，实现机器人在装配作业中进行快速的装配件的转移和在装配点处的精确位置控制；
第五步：对设计的微小型装配机器人进行运动控制仿真，通过仿真分析所设计控制策略的控制效果，并对控制器各参数的变化情况对控制系统性能的影响进行分析研究，为类似系统的分析、调试提供理论依据和技术支持。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明的微小型装配机器人的仿真设计方法，采用新型的SMA驱动器实现机器人关节精确运动控制的新方法，通过仿真结果验证其可行性和有效性。
具体实施方式
一种微小型装配机器人的仿真设计方法，包括以下步骤：
第一步：进行微小型装配机器人的原理和结构设计，包括运动原理分析，仿真模型虚拟样机设计；
第二步：对机器人进行运动学分析和仿真，并在逆运动学分析的基础上，进行机器人运动关节轨迹规划，实现机器人的动力学分析和建模，通过其运动学和动力学的分析结果，对机器人结构进行修正和优化；
第三步：设计微小装配机器人转动关节驱动器和移动关节驱动器，包括驱动器类型的选择，驱动装置设计；
第四步：设计SMA驱动的机器人的控制策略，实现机器人在装配作业中进行快速的装配件的转移和在装配点处的精确位置控制；
第五步：对设计的微小型装配机器人进行运动控制仿真，通过仿真分析所设计控制策略的控制效果，并对控制器各参数的变化情况对控制系统性能的影响进行分析研究，为类似系统的分析、调试提供理论依据和技术支持。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (1)

1.一种微小型装配机器人的仿真设计方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：进行微小型装配机器人的原理和结构设计，包括运动原理分析，仿真模型虚拟样机设计；
第二步：对机器人进行运动学分析和仿真，并在逆运动学分析的基础上，进行机器人运动关节轨迹规划，实现机器人的动力学分析和建模，通过其运动学和动力学的分析结果，对机器人结构进行修正和优化；
第三步：设计微小装配机器人转动关节驱动器和移动关节驱动器，包括驱动器类型的选择，驱动装置设计；
第四步：设计SMA驱动的机器人的控制策略，实现机器人在装配作业中进行快速的装配件的转移和在装配点处的精确位置控制；
第五步：对设计的微小型装配机器人进行运动控制仿真，通过仿真分析所设计控制策略的控制效果，并对控制器各参数的变化情况对控制系统性能的影响进行分析研究。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107901037A (zh) * 2017-10-30 2018-04-13 北京精密机电控制设备研究所 一种机器人关节动力学模型修正方法
CN110962125A (zh) * 2019-12-05 2020-04-07 齐鲁工业大学 一种基于灵敏度分析的切削加工机器人本体参数描述方法

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Application publication date: 20170531