机器人是一种机电一体化的复杂动态系统,它应用在不同领域中,如工业、农业、医疗、军事等。而在实际工业中,应用最广泛的机器人是六自由度串联机器人。因其结构的特点可以在工作空间中任意运动,能够很好的完成柔性制造、装配、物流自动化等作业。为了深入了解机器人的运动情况和动态特性,可以通过计算机模拟仿真技术,揭示机构的合理运动方案及有效的控制算法,从而解决机器人设计、制造以及运行过程中的问题。本文主要针对机器人运动学,采用三维实体模型进行了图形仿真,演示出了机器人的正向运动学过程和逆向运动学过程,为更好的分析和研究机器人提供理论依据。本文的研究对象是Motoman-HP6六自由度机器人（简称Motoman机器人）,为了获得Motoman机器人运动学模型,采用了Denavit-Hartenberg（D-H）坐标变换法,得到了机器人连杆及关节的参数表。在此基础之上,推导出了机器人运动学正解模型和逆解模型。并利用Matlab对机器人运动学模型进行了验证。接着,以Motoman机器人运动学原理为理论基础,在Windows平台上,利用三维软件3dsMax和Matlab联合,实现了Motoman机器人运动学的三维图形仿真。该仿真可以根据各关节的运动参数,求解出机器人末端的位置和姿态或是给定末端的位置和姿态,求解出各关节的运动参数。最后,对本文的内容进行了总结和展望。本文对Motoman机器人运动学进行三维图形仿真,旨在利用三维可视化技术,更加形象生动地揭示机器人的运动关系,为后续研究机器人运动路径规划和避碰问题提供参考。
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