机器人技术大作业
工业机器人技术课后作业
工业机器人技术课后作业工业机器人技术的发展以及应用近年来,随着科技的不断进步,工业机器人技术逐渐成为制造业中的重要组成部分。
工业机器人以其高度的自动化和精准性,为企业提供了巨大的生产效益。
本文将探讨工业机器人技术的发展及其在现代制造业中的应用。
一、工业机器人技术的发展1.1 机器人的起源与发展人类对机器人的探索可以追溯到古代。
古希腊时期,阿基米德的木制机械人就是一个早期的机器人例子。
然而,真正意义上的机器人始于20世纪初。
最早的机器人“Unimate”于1961年问世,由美国的Ingenious Devices公司制造。
随着计算机技术的发展,机器人的功能和性能得到极大的提升,应用范围也不断扩大。
1.2 工业机器人技术的发展历程工业机器人技术经历了多个阶段的发展。
首先是单一功能机器人的时代,这些机器人只能执行单一的任务,如焊接、喷涂等。
随着传感器技术的进步,机器人具备了感知能力,可以适应不同环境的变化。
接下来是灵活生产系统的出现,机器人可以根据产品要求进行调整,并与其他机器人协同工作。
最近,协作机器人和人工智能技术的引入,使机器人能够与人类进行更加复杂的合作。
二、工业机器人技术的应用2.1 制造业领域工业机器人在制造业领域的应用非常广泛。
首先是汽车制造业,机器人可以完成汽车的焊接、涂装、装配等工作。
其次是电子制造业,机器人可以用于电子产品的组装和测试。
此外,机器人还被广泛应用于食品加工、医药制造等领域。
工业机器人的应用不仅提高了产品质量和生产效率,还保证了工人的安全。
2.2 物流和仓储领域随着电子商务的兴起,物流和仓储领域对机器人的需求越来越大。
机器人可以完成货物的分拣、搬运和包装等工作,大大提高了物流效率。
同时,机器人还可以实现仓库的自动管理和库存的监控,减少了人力成本。
2.3 医疗领域工业机器人技术在医疗领域的应用也越来越广泛。
机器人手术系统可以实现更加精确和安全的手术操作,减少了术后风险。
机器人还可以用于康复训练,帮助患者恢复肌肉功能。
机器人技术及应用-大作业4
目录1 问题的描述 (1)2 问题解答 (2)2.0前言 (2)2.1分析自由度 (2)2.2-2.3位置反解与正解 (3)2.4奇异位形 (4)2.5工作空间 (6)2.6雅克比 (7)2.7力雅克比 (7)2.8柔度矩阵 (8)2.9机械图(3D) (8)2.10控制系统框图 (8)1 问题的描述如图1所示为并联机构简图,根据描述,求解一下各个问题。
图1 并联机构简图1.1自由度分析1.2位置反解1.3位置正解1.4奇异位形1.5工作空间1.6雅可比1.7力雅可比1.8柔度矩阵1.9机械图(3D)1.10控制系统框图(不写出具体参数,用字母代替就可以)单关节控制2 问题解答2.0前言并联机器人的结构中包含了一个或几个闭环,它是由一个或几个闭环组成的关节点坐标相互并联的机器人。
与传统的串联机器人相比,并联机器人刚度高、各向同性好、精度高,而且运动学反解求解简单,因此得到了广泛应用。
现对此机构进行运动学分析。
已有的二自由度并联机构多数为平面机构,这些机构都是使用移动副与转动副的组合,如将驱动装置固定在定平台,共有6种可能的机构构型,很多学者对其进行了研究与设计,其输出是机构上一点在一个平面上的移动。
在工程应用中,往往需要在平面内定位一个刚体,这就要求机构的输出是一个刚体的二维平动,高峰教授提出了平面二自由度并联机器人机构。
2.1分析自由度分析此机构的自由度,我们将并联机构图简化成图2所示简图进行分析。
图2 并联机构简图根据著名的G -K 公式,得如下自由度的计算公式:()∑=+--=ji i f j n F 11λ (1) 其中:λ——位形空间的维数;n——构件个数,含机架;j——运动副的个数;f i ——第i 个运动副的自由度数。
现在空间为平面,所以λ=3。
故:F =3(5−5−1)+5=2所以上述的并联机构的自由度为2,若该机构需要确定的运动,就需要两个原动构件。
2.2-2.3位置反解与正解图3所示为二自由度并联平面机构简图,其中1为固定平台,2为转动副,3为连杆,4为运动平台,5为滑块。
人工智能大作业题目
人工智能大作业题目嘿,同学们!咱们今天来聊聊这个听起来超级酷的“人工智能”。
要说这人工智能啊,那可真是个神奇的东西。
就拿我前几天的一次经历来说吧。
我去商场逛街,看到有个智能机器人在给顾客指引方向,回答各种问题,那叫一个溜!它不仅能清楚地告诉你各个店铺的位置,还能根据你的需求推荐合适的商品。
我当时就在想,这人工智能发展得也太快了,说不定哪天它就能完全替代人类的某些工作啦。
咱们先从小学的教材说起。
在小学阶段,人工智能的内容更多是通过一些有趣的故事和简单的示例来引入的。
比如说,会讲一个小朋友和智能小助手一起完成任务的故事,让小朋友们初步感受人工智能的神奇。
就像有个故事里,小明同学做作业的时候遇到了难题,他的智能学习伙伴一下子就给出了详细的解题步骤和思路,帮助小明轻松解决了问题。
到了初中,教材里的人工智能内容就逐渐深入啦。
会开始介绍一些基本的原理和概念,像什么是机器学习、什么是图像识别。
记得有一次,我看到一群初中生在讨论他们做的一个关于智能垃圾分类的小项目。
他们可积极了,有的在研究如何让机器通过图像准确识别不同的垃圾类别,有的在想办法提高分类的效率。
看着他们那认真的劲儿,我就知道,这人工智能的种子已经在他们心里生根发芽了。
高中的教材那可就更有深度了。
不仅要深入理解人工智能的算法和模型,还要能够运用所学知识去解决一些实际的问题。
比如说,会让同学们去设计一个简单的智能交通系统,优化城市的交通流量。
我听说有个高中班级,为了完成这个作业,分成了好几个小组。
有的去收集交通数据,有的负责建立模型,还有的负责测试和优化。
最后他们呈现出来的成果还真让人眼前一亮,连老师都忍不住竖起大拇指呢!其实啊,人工智能不仅仅是在教材里的知识,它已经渗透到我们生活的方方面面啦。
比如说,我们用的智能手机里的语音助手,能够听懂我们的话,帮我们完成各种操作;还有家里的智能家电,能根据我们的习惯自动调节工作模式。
这一切都离不开人工智能的功劳。
机器人技术基础大作业格式
《机器人技术基础》大作业题目:班级:姓名:成绩:一、机器人功能描述(200字)具有供人观赏,娱乐为目的,具有机器人的外部特征,也可以像人,像某种动物等。
同时具有机器人的功能,可以行走或完成动作,有语言能力,会唱歌,有一定的感知能力,可以自主的连续表演事先编好的多套动作。
二、机器人系统的功能构成(框图+文字说明)驱动:电动传动机械结构系统:感受系统:智能传感器基本思路:通过对人类动作的深入了解,分析人类的动作特性,并且与控制对象跳舞机器人的工作原理、动作过程进行比较,从而确定机器人的基本构成并选择合适的机械构件,组装完成机器人的造型。
分析机器人动作的局限性与优势,设定机器人的舞蹈动作,按动作编写程序,完成作品设计。
跳舞机器人的结构完全模仿真人,并实现了双腿分立走路,双臂有很强的自由度,可以完成多种高难度动作。
机器人的双脚为轮式结构,这样不仅可以实现转身和滑步,更突出的优点是在走路时减少了重心的调整,从而减少了机器人的倾斜度,实现了类似真人的走路及跳舞模式。
舞蹈机器人的控制方式是将uC/OS-Ⅱ操作系统嵌入Atmega128处理器中,采用PID算法,对电机、舵机进行实时可靠的控制,进而对机器人主动轮的速度、方向进行有效的控制,使机器人的动作定位更加准确,动作过程更加优美协调。
机器人的双脚为轮式结构,此结构可以很完美地实现转身和滑步。
更突出的优点是在走路时减少了重心的调整,同时也克服了塑料构件机械强度不够高的局限性。
跳舞机器人完全实现了智能化运行,可以用相应软件通过编程实现对舵机的控制,做出各种不同的动作,带给人们另类娱乐。
它可以走进各种不同的场合,如:在学校用于科技教育学习;在家庭用于提供丰富的生活享受;用于社会可以增加更多的新型娱乐项目等。
随着社会对服务业的需求不断扩大,可以代替人的机器人将会有更广阔的前景从近几年世界范围内推出的机器人产品来看,机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展。
其发展趋势主要为:结构的模块化和可重构化;控制技术的的开放化;PC化和网络化;伺服驱动技术的数字化和分散化。
机器人课程考核大作业
《机器人技术基础》课程考核大作业一、进行课程学习考核(大作业形式)的目的:工业机器人系统设计是专业选修课的一个理论与实践相结合的教学环节,是机械类基础课程的延伸,可以巩固和加强机械类基础课程学习和工程应用知识的拓展,可以为毕业设计和就业工作打下良好基础,其目的是:1、通过资料查询与整理,联系生产实际,运用所学过的知识,使学生得到对课题的论证与分析、问题解决对策、自主学习、团队合作等能力的培养。
2、利用机械类的前序课知识,学会并掌握工业机器人系统设计的特点及方法,学会并掌握工业机器人系统设计中“总体方案设计”、“参数设计”、“组成机构原理与分析”、“机械结构装置设计”、“控制系统设计”等方面的一般方法和技术要求。
3、加强机械设计中基本技能的训练,如:设计计算能力,运用有关设计资料、设计手册、标准、规范及经验数据的能力,以及机械、电气系统的综合运用能力。
二、同学可以选择的课题领域:(01)玻璃、陶瓷加工业用的工业机器人(02)化学工业中应用的工业机器人(03)建筑行业应用的工业机器人(04)塑料工业中应用的工业机器人(如:装配、搬运)(05)用于包装工业的工业机器人(06)电气和电子工业中应用的工业机器人:工件搬运和存放的工业机器人(07)医疗行业应用的工业机器人(如:医疗、残疾、家庭)(08)用于金属生产和加工的工业机器人(铸造机器人)(09)用于木加工业的工业机器人:木加工行业装配和搬运的工业机器人(10)用于食品供应和加工的工业机器人:食品工业中的装配和搬运的工业机器人(11)承担复杂机具搬运任务的工业机器人(12)搬运和托盘堆码应用的工业机器人(13)普通机械制造领域的装配和搬运作业的工业机器人(14)用于机床上下料件的工业机器人(15)用于粘接和密封的工业机器人(16)锻冶场所装卸的工业机器人(17)金属生产和加工业的装配和搬运的工业机器人(18)用于压铸和注模成型机装卸的工业机器人(19)用于车辆制造的焊接工业机器人(20)用于车辆制造的装配工业机器人(21)用于仓储、材料管理和控制及后勤的工业机器人:一般工厂自动化装配和搬运系统三、设计内容与要求:1.介绍所选工业机器人系统的组成及各部分的关系,理解其机、电组成系统的要求(包括:需求分析、功能分析与分解、功能求解与集成、设计方案的形成、方案的评价等),掌握工业机器人系统方案设计的主要进程以及各阶段的主要工作内容,初步领会工业机器人系统的设计方案及一般程序。
搬运机器人
无锡科技职业学院中德机电学院机器人技术大作业设计题目搬运机器人设计学生姓名俞成系别控制系专业机电一体化班级机电1101授课教师龚运新目录第一章概述 (3)1.1搬运机器人的历史 (3)1.2搬运机器人的整体结构 (5)1.3 搬运机器人的未来 (9)第二章机械设计 (10)2.1机械整体设计 (10)2.2 各部件设计 (12)2.2.1 执行机构 (12)2.2.2 驱动机构 (15)2.2.3 控制系统 (16)第三章电气设计 (16)3.1电气控制整体设计 (16)3.2电气分部设计 (17)3.2.1电机 (17)3.3软件设计 (19)第四章总结 (25)第一章概述1.1搬运机器人的历史搬运机器人搬运机器人【transfer robot】是可以进行自动化搬运作业的工业机器人,也被称为无人搬运车或者是AGV。
最早的搬运机器人出现在1960年的美国,Versatran和Unimate两种机器人首次用于搬运作业。
搬运作业是指用一种设备握持工件,是指从一个加工位置移到另一个加工位置。
搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作,大大减轻了人类繁重的体力劳动。
目前世界上使用的搬运机器人愈10万台,被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。
部分发达国家已制定出人工搬运的最大限度,超过限度的必须由搬运机器人来完成。
仓储业是AGV最早应用的场所。
1954年世界上首台AGV在美国的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的仓库内投入运营,用于实现出入库货物的自动搬运。
目前世界上约有2万台各种各样AGV运行在2100座大大小小仓库中。
海尔集团于2000年投产运行的开发区立体仓库中,9台AGV组成了一个柔性的库内自动搬运系统,成功地完成了每天23400的出入库货物和零部件的搬运任务。
AGV在制造业的生产线中大显身手,高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务。
人工智能大作业
人工智能大作业人工智能(Artificial Intelligence,AI)是计算机科学的一个重要分支领域,旨在使计算机能够模拟和执行人类智能任务。
随着人工智能技术的发展和应用范围的不断拓展,越来越多的领域开始借助人工智能来解决问题,提高效率。
作为人工智能大作业的一部分,我们将探讨人工智能在医疗领域的应用和前景。
1. 人工智能在医疗领域的应用1.1 医学影像诊断人工智能能够通过分析医学图像(如CT扫描、MRI等)提供准确的诊断结果和判断,辅助医生进行疾病诊断和治疗方案选择。
通过对海量医学影像数据的学习和分析,人工智能可以帮助医生更快速、精确地识别和定位疾病。
1.2 个性化治疗通过分析患者个体化的生理数据和基因信息,人工智能可以为每位患者设计出最佳的治疗方案。
人工智能可以根据患者的基因型、病史以及其他相关数据,进行风险评估和治疗效果预测,为患者提供更精确的治疗建议。
1.3 机器人辅助手术借助人工智能技术,机器人可以在手术过程中提供精确的操作和辅助。
机器人可以通过高精度的定位和手术规划,提高手术的准确性和安全性。
此外,机器人还可以在手术过程中收集和分析数据,帮助医生做出更准确的决策。
1.4 医疗健康管理通过人工智能技术的支持,可以开发出智能化的医疗健康管理系统。
这些系统可以实时监测患者的生理数据,并根据患者的状况提供个性化的健康指导和建议。
患者可以通过智能设备和手机应用来管理和监控自己的健康状况。
2. 人工智能在医疗领域的前景随着人工智能技术的不断发展和完善,它在医疗领域的应用前景非常广阔。
2.1 提高医疗效率和精准度人工智能可以通过分析和处理大量的医学数据,帮助医生快速准确地做出诊断和治疗决策。
这将大大提高医疗效率,缩短患者等待时间,并降低医疗错误率,提高精确度。
2.2 实现个性化医疗人工智能可以根据患者的个体差异,提供个性化的诊断和治疗方案。
通过分析患者的基因、生理数据和病史等信息,人工智能可以为每位患者定制适合其的医疗方案,提高治疗效果。
人工智能大作业(二)2024
人工智能大作业(二)引言概述:本文旨在深入探讨人工智能大作业的相关内容。
人工智能作为一门快速发展的学科,对于学习者而言,进行相关的大作业是加深理解和应用该领域知识的重要方式之一。
本文将分析人工智能大作业的五个主要方面,包括数据集选择、算法设计、模型训练、结果分析以及展示与报告。
正文:1. 数据集选择:- 研究不同领域的数据集,并从中选择最适合研究课题的数据集。
- 评估数据集的规模、特征、质量等因素,并确保其能够支持后续的算法设计和模型训练过程。
- 如果需要,进行数据预处理操作,如去除噪声、处理缺失值等,以提高数据集的质量和可用性。
- 确保数据集的隐私和安全性,遵循相关法规和伦理原则。
2. 算法设计:- 了解和研究相关领域的常用算法,并选择适合问题的算法。
- 分析算法的优势和局限性,并根据研究课题的需要进行适当的修改和改进。
- 设计算法的流程和步骤,明确数据的输入和输出,以及各个阶段的处理过程。
- 考虑算法的效率和可扩展性,确保能够处理大规模的数据集和复杂的任务。
3. 模型训练:- 根据选定的算法,准备训练数据集和验证数据集,并进行数据集划分。
- 初始化模型参数,并进行模型训练和优化,以使模型能够更好地拟合训练数据。
- 考虑使用交叉验证和调参等技术,来选择最优的模型参数和超参数。
- 监控训练过程,分析模型在训练集和验证集上的性能表现,并根据需要进行调整和改进。
4. 结果分析:- 对训练得到的模型进行性能评估,并使用不同的评测指标来衡量模型的好坏。
- 分析模型在不同类型数据上的表现差异,并探讨其原因和解决办法。
- 进行模型的可解释性分析,了解模型对于预测结果的依赖和影响因素。
- 与其他相关工作进行比较,评估自己的研究成果在同领域中的创新性和贡献度。
5. 展示与报告:- 将实现的算法和训练得到的模型进行演示和展示,以直观地呈现出其性能和效果。
- 准备详细的报告文档,清晰地描述整个研究过程,包括问题定义、方法设计、实验结果和分析等内容。
rpa大作业思路
rpa大作业思路
RPA(Robotic Process Automation)是一种利用软件机器人自动执行重复性、繁琐的业务流程的技术。
对于RPA 大作业的思路,可以考虑以下几个方面:
1. 选题:选择一个适合的业务流程进行自动化处理。
可以从日常工作中找到一些重复性高、耗时长、易出错的任务,例如数据录入、报表生成等。
2. 流程分析:对选定的业务流程进行详细分析和了解,包括输入、处理和输出的步骤,涉及的系统和数据源等。
3. 工具选择:根据业务需求和技术要求,选择合适的RPA工具进行开发。
目前市场上有很多成熟的RPA工具,例如UiPath、Automation Anywhere等。
4. 流程设计:根据分析结果,设计RPA流程。
这包括定义任务触发条件、流程控制逻辑、数据处理方法等。
5. 开发实施:使用选定的RPA工具进行开发和实施。
这可能涉及到编写脚本、配置自动化流程、设置异常处理等。
6. 测试与调试:对开发完成的RPA流程进行测试和调试,确保其符合预期的功能和性能要求。
可以模拟真实业务环境下的场景进行测试。
7. 部署和运行:将开发完成的RPA流程部署到目标环境中,并进行实际运行。
在运行过程中,需要监控和管理RPA 流程,及时处理异常情况。
8. 优化与改进:根据实际运行情况,不断优化和改进RPA流程。
可以收集反馈意见,调整流程的逻辑和性能,提高自动化效率。
以上是一个基本的RPA大作业思路,具体实施时还需根据具体情况进行调整和补充。
在整个过程中,要注重对业务流程的理解和把握,保证自动化流程的准确性和稳定性。
机器人技术基础大作业整理版
KUKA KR40PA码垛机器人运动学仿真目录摘要 (3)1 引言 (4)1.1机器人发展 (4)1.1.1 发展 (4)1.1.2 现状 (5)2 KUKA机器人综述 (6)2.1 公司简介 (6)2.2 产品 (6)3 机器人理论基础 (7)3.1.求正运动学公式 (7)3.2运动学逆解 (8)3.3 静力分析 (9)4机器人建模 (10)4.1问题描述 (10)4.2模型描述 (10)5 仿真 (11)5.1 轨迹规划 (11)5.2特征曲线 (13)5.2.1 位移曲线 (13)5.2.2 速度曲线 (14)5.2.3 加速度曲线 (16)总结 (17)参考文献 (18)摘要本次作业主要针对KUKA KR40PA码垛机器人进行运动学仿真,根据已知的条件和需要以KUKA机器人为研究对象,对KUKA机器人进行运动学仿真,通过讨论该机器人的运动学问题,然后在matlab环境下,用simmechanics工具箱对该机器人的正运动学、逆运动学、轨迹规划进行了仿真, 通过仿真,观察到了机器人各个关节的运动,并得到了所需的数据,从而能够达到预定的目标.关键字:KUKA KR40PA码垛机器人运动学仿真 matlab1 引言1.1机器人发展1.1.1 发展虽然机器人已经历了30 多个春秋, 繁衍了三代, 是一个拥有几十万台机器人的大家族, 可是至今还没有统一的定义。
什么叫做机器人? 在世界范围内, 对于什么是机器人, 以及什么不属护机器人, 在看法上存在着很大的差差别。
为此在第18 届ISIR (国际机器人学术讨论会)期间, 专门成立了一个工作小组, 它的任务是制定机器人分类的标准, 并确定机器人数量的原则。
总之,不管机器人的定义如何, 现在的工业机器人已从原来概念的“纲领工人”或“通用自动机”逐步演进为从事专门任务的柔性机械。
进入80年代以后, 机器人的发展十分迅速。
198 0年, 全世界工业机器人仅有1万多台,可是到1984 年,除了中国、前苏联和东欧国家之外,全世界已有工业机器人102444 台, 其中以日本为最多, 高达4.4万台, 其次是美国,共有1.3万台, 以下依次是: 德国6600台、法国3380台、瑞典2400台。
人工智能大作业(一)2024
人工智能大作业(一)引言:人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是近年来备受关注的热门领域。
随着计算能力的提高和算法的进步,人工智能正在日益渗透到各个行业和领域中。
本文将探讨人工智能大作业的相关内容,着重分析了其中的五个重要方面。
正文:一、机器学习(Machine Learning)1.1 监督学习(Supervised Learning)的基本概念及示例1.2 无监督学习(Unsupervised Learning)的基本概念及应用领域1.3 强化学习(Reinforcement Learning)的基本原理和算法1.4 深度学习(Deep Learning)的基本结构和典型应用1.5 机器学习在人工智能大作业中的实践与挑战二、自然语言处理(Natural Language Processing)2.1 词法分析和语法分析的基本原理和任务2.2 语义分析和语义关系的理论基础和实践应用2.3 文本分类和情感分析的相关技术和方法2.4 机器翻译和语音识别的高级应用和发展趋势2.5 自然语言处理在人工智能大作业中的应用与挑战三、计算机视觉(Computer Vision)3.1 图像处理和特征提取的基本原理和方法3.2 目标检测和图像识别的常用算法和技术3.3 图像分割和场景理解的相关研究和实践3.4 视频分析和行为识别的进展和应用领域3.5 计算机视觉在人工智能大作业中的应用案例和前景展望四、数据挖掘(Data Mining)4.1 数据预处理和数据清洗的基础知识和常用技术4.2 数据集成和数据转换的数据挖掘流程和方法4.3 关联规则和聚类分析的基本概念和算法4.4 分类和预测分析的实践案例和评价指标4.5 数据挖掘在人工智能大作业中的应用与发展趋势五、智能决策系统(Intelligent Decision System)5.1 知识表示和推理的基本方法和知识表示语言5.2 不确定性建模和决策制定的技术和策略5.3 专家系统和推荐系统的典型特征和实现方法5.4 异常检测和智能优化的相关研究和应用5.5 智能决策系统在人工智能大作业中的实践案例和展望总结:人工智能大作业(一)涵盖了机器学习、自然语言处理、计算机视觉、数据挖掘和智能决策系统等五个重要方面。
工业机器人技术课后作业
成绩:《工业机器人》大作业学期:2014~2015学年第一学期指导教师:李敏姓名:学号:年级、专业:2011级机制班西南交通大学峨眉校区机械工程系2.6 已知齐次变换矩阵H=0100001010000001⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦要求ot(,)R θƒ=H 。
确定ƒ和θ的值解:0100001010000001H ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦,∴由式(2.46)得001x y z n n n =⎧⎪=⎨⎪=-⎩;100x y z o o o =⎧⎪=⎨⎪=⎩;010x y z a a a =⎧⎪=-⎨⎪=⎩; 由式(2.48)得:111cos (1)(0001)222x y z n o a θ=++-=++-=- 又:把旋转规定为绕矢量ƒ的正向旋转,使得0≤θ≤180 ,故120θ= 。
由式(2.52)得:2sin 3z y x o a θ-ƒ===2sin x z y a n θ-ƒ===;2sin 3y x z n o θ-ƒ===-综上,=⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥ƒ⎢⎥⎢⎢⎢⎢⎥⎣⎦,120θ=。
2.10 {A}和{B}两坐标系仅仅方向不同。
坐标系{B}是这样得到的:首先与坐标系{A}重合,然后绕单位矢量ƒ旋转θ弧度,即()AA B B R R θ=ƒ,求证A B R e θƒ= ,式中 000z y zx y x⎡⎤-ƒƒ⎢⎥ƒ=ƒ-ƒ⎢⎥⎢⎥-ƒƒ⎣⎦ 证明:cos sin f e f θθθ=+ 且000zy zx y xf f f f f f f ⎡⎤-⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦0sin sin cos sin 0sin sin sin 0z y f z x y x f f e f f f f θθθθθθθθ⎡⎤-⎢⎥∴=+-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦···········(a )根据式(2.45)和式(2.47),令=ot()R R θƒ, 即0000000101xx x x x y x z z x y y y y x yz y y z y x z z z x z y y z x z z n o a f f vers c f f vers f s f f vers f s n o a f f vers f s f f vers c f f vers f s n o a f f vers f s f f vers f s f f vers c θθθθθθθθθθθθθθθθθθ+-+⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥++-⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦··(b ) 由已知:()A A B B R R θ=ƒ,,将此式作式(b )变换,可得=0x y f f vers θ,即cos =0θ1-,则=90θ 。
人工智能与应用大作业报告2000字
人工智能与应用大作业报告2000字摘要:一、引言1.人工智能的概述2.人工智能的应用领域3.报告的目的与意义二、人工智能的发展历程1.人工智能的起源2.人工智能的发展阶段3.我国在人工智能领域的发展三、人工智能的核心技术1.机器学习2.深度学习3.自然语言处理4.计算机视觉四、人工智能在各领域的应用1.教育领域2.医疗领域3.交通领域4.金融领域5.制造业6.农业7.其他领域五、人工智能的挑战与展望1.人工智能带来的挑战a.就业问题b.隐私安全c.伦理问题2.应对挑战的措施3.人工智能的未来发展趋势六、结论1.人工智能的重要性和价值2.我国在人工智能领域的发展优势3.人工智能的发展前景正文:一、引言随着科技的飞速发展,人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)已成为当今世界关注的焦点。
人工智能是一种通过模拟、延伸和扩展人类智能的技术。
近年来,人工智能在各个领域得到了广泛的应用,取得了显著的成果。
本文将对人工智能的发展历程、核心技术、应用领域、挑战与展望进行分析,以期为大家提供一个全面了解人工智能的视角。
二、人工智能的发展历程人工智能的发展可以追溯到20世纪50年代,那时的计算机科学家们开始尝试模拟人类智能。
从那时起,人工智能经历了几次高潮与低谷,不断发展壮大。
目前,人工智能已经进入了以大数据、云计算、物联网等技术为支撑的新的发展阶段。
在我国,政府高度重视人工智能的发展,制定了一系列政策扶持措施,推动我国在人工智能领域走在世界前列。
三、人工智能的核心技术人工智能的核心技术包括机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉等。
其中,机器学习是一种通过训练数据对计算机进行自动学习和改善的方法;深度学习是机器学习的一个分支,主要采用多层神经网络进行学习;自然语言处理是研究如何让计算机理解和生成人类语言的学科;计算机视觉则是研究如何让计算机从图像或视频中获取有价值的信息。
四、人工智能在各领域的应用1.教育领域:人工智能在教育领域的应用主要包括智能教学系统、个性化推荐学习资源等,旨在提高教育质量,实现个性化教育。
《让简易机器人完成复杂的任务作业设计方案》
《让简易机器人完成复杂的任务》作业设计方案第一课时一、设计方案背景:随着科技的不息进步,机器人在工业生产、医疗卫生、平时生活等领域扮演着越来越重要的角色。
然而,目前市面上的机器人大多数功能单一,只能完成简易的任务。
为了提高机器人的智能水平,本作业旨在设计一个方案,让简易机器人完成复杂的任务。
二、设计方案内容:1. 任务分解:起首确定一个复杂的任务,例如在室内环境中自主消除地板。
然后将该任务分解为若干简易的子任务,比如挪动到指定区域、识别地板上的杂物、消除杂物等。
2. 传感器选择:选用合适的传感器装备机器人,例如红外线传感器用于避障、摄像头用于图像识别、触摸传感器用于感知物体接触等。
3. 算法设计:设计机器人的运动控制算法,使其能够依据传感器收集的信息,决策下一步的行动。
同时,设计图像识别算法,让机器人能够识别地板上的杂物并进行消除。
4. 智能进修:引入机器进修技术,让机器人能够依据不同环境的实时反馈进行调整,并逐步提升自身的智能水平。
5. 用户交互界面:设计一个简易直观的用户界面,让用户可以通过操作界面来控制机器人的运动和任务执行。
6. 安全思量:在设计过程中要思量到机器人的安全性,防止发生意外状况,比如设定机器人最大运动范围、避障算法等。
7. 测试和优化:设计完成后,进行一系列测试,不息优化机器人的性能和算法,提高其完成复杂任务的准确性和效率。
三、实施方式:1. 资源筹办:筹办相应的硬件设备和软件工具,比如Arduino控制板、传感器模块、电机驱动器、机器进修库等。
2. 团队合作:将同砚分成小组,每个小组卖力不同的模块设计与实现,比如传感器模块、运动控制模块、图像识别模块等。
3. 实施步骤:按照设计方案进行实施,同时保持团队合作,准时沟通沟通,充分发挥每个成员的专长,共同完成机器人的设计与制作。
四、评估标准:1. 任务完成度:机器人是否能够按照设计完成复杂任务,如自主消除地板。
2. 智能水平:机器人在面对不同环境和障碍时,能否做出合理的决策和行动。
PUMA机器人正逆运动学推导及运动空间解算-机器人技术大作业全
PUMA机器人正逆运动学推导及运动空间解算求解:①建立坐标系;②给出D-H参数表;③推导正、逆运动学;④编程得工作空间1.建立坐标系根据PUMA机器人运动自由度,在各关节处建立坐标系如图2所示。
图1 PUMA560机器人坐标系图2.D-H参数表D-H 参数表可根据坐标系设定而得出,见表1。
(1)i θ为绕1i Z -轴从1i X -到i X 的角度; (2)1i α-为绕i X 轴从1i Z -到i Z 的角度;(3)1i a -为沿i X 轴从1i Z -与i X 交点到i O 的距离; (4)i d 为沿1i Z -轴从1i Z -与i X 交点到1i O -的距离。
表1 PUMA 机器人的杆件参数表3. 正运动学推导由坐标系图及各杆件参数可得个连杆变换矩阵。
111101000001100001c s s c T θθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦ 22222222122000010001c s c a s c s a T d θθθθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦3333333323000100001c s c a s c s a T θθθθθθ-⎡⎤⎢⎥--⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 444434400000100001c s s c T d θθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦5555450000010001c s s c T θθθθ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 66665660000001001c s s c T d θθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦根据各连杆变换矩阵相乘,可以得到PUMA560的机械手变换矩阵,其矩阵为关节变量的函数。
()()()()()()00123456112233445566T T T T T T T θθθθθθ=将上述变换矩阵逐个依次相乘可以得到06T 。
601x x x x yy y y z z z z n o a p n o a p T n o a p ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦()()()()()()()()6514142315236411234651442311523614231446236235452365141423152364112346514423115236x y z x y n c c s s c c c c s s s c s c c s n c c c s c c s s s s s c c c s s n s s s c c s c c s o s c s s c c c c s s c c s c c s o s c c s c c s s s s c =--+-+⎡⎤⎣⎦=+-+-⎡⎤⎣⎦=-+=-+-+⎡⎤⎣⎦=-+-+⎡⎤⎣⎦()()()()()()()()142314623545236423152351414235123514423152345231223232165141423152314231223231265144231z x y z x y c c c s s o s c s c c s c s s a c c s s s s c c c a c s s s c s c c s a a c c s s p c a c a c d s d s s s c c c c c s c d s p s a c a c c d d s c s c c s c -=++=--=++=-=-----+⎡⎤⎣⎦=-++++()512341232342232365234523z s s d s s p c d a s a s d c c c s s ⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪+⎡⎤⎣⎦⎪=-++-⎪⎭上式中()()23232323cos ,sin c s θθθθ=+=+。
伺服定位控制课程总结(3篇)
《机器人技术》大作业(2015年秋季学期)题目消防机器人发展与应用姓名学号班级专业机械设计制造及其自动化报告提交日期哈尔滨工业大学内容及要求 1.以某种机器人(如搬运、焊接、喷漆、装配等工业机器人;服务机器人;仿生鱼、蛇等仿生机器人;军用及其它机器人等)为例,撰写一篇大作业,题目自拟,以下内容仅作参考: 1)机器人的机械结构设计(包括各部分名称、功能、传动等); 2)机器人的运动学及动力学分析; 3) 机器人的控制及轨迹规划; 4)驱动及伺服系统设计; 5) 电气控制电路图及部分控制子程序。
2.题目自拟,拒绝雷同和抄袭;3.参考文献不少于7篇,其中至少有2篇外文文献;4.报告统一用该模板撰写,字数不少于5000字,上限不限;5.正文为小四号宋体,倍行距;图表规范,标注为五号宋体;6.用A4纸单面打印;左侧装订,1枚钉;7.提交打印稿及03版word电子文档,由班长收齐。
8.此页不得删除。
评语:成绩(20分):教师签名:年月日消防机器人发展与应用一、我国消防机器人的市场需求近年来,我国石油化工等行业有了飞速的发展和进步,生产过程中的易燃易爆和剧毒化学制品急剧增长,由于设备以及管理等方面的原因,导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸的事故隐患越来越多。
一旦事故发生,假如没有有效的方法、装备及设施,救援人员将无法进入事故现场要冒然采取行动,往往只会造成无辜生命的牺牲出惨重代价,结果仍不能达到预期目的,这方面各地消防及救援部门已有许多次血的教训。
深圳清水河大爆炸、南京金陵石化火灾、北京东方化工厂罐区火灾等事件发生后,全国各地要求配备消防机器人的呼声愈来愈高。
尤其是在明确公安消防部队作为处置各类化学危险品泄漏事故的主力军之后,在我国消防部门配备消防机器人的问题就显得更为迫切了。
二、国外消防机器人发展现状国际上较早开展消防机器人研究的是美国和苏联,稍后,英国、日本、法国、德国等国家也纷纷开始研究该类技术。
人工智能大作业
人工智能大作业在当今科技飞速发展的时代,人工智能无疑是最引人瞩目的领域之一。
它正以惊人的速度改变着我们的生活,从智能家居到自动驾驶,从医疗诊断到金融服务,人工智能的身影无处不在。
然而,对于大多数人来说,人工智能仍然是一个充满神秘色彩的概念,仿佛是隐藏在高科技面纱背后的魔法。
那么,究竟什么是人工智能?它是如何工作的?又将如何影响我们的未来呢?要理解人工智能,首先我们需要明确它的定义。
简单来说,人工智能就是让计算机模拟人类的智能行为和思维方式。
这包括学习、推理、解决问题、理解语言、识别图像等等。
听起来似乎很简单,但实现起来却极其复杂,需要涉及到数学、统计学、计算机科学、神经科学等多个领域的知识。
人工智能的实现主要依赖于两种方法:机器学习和深度学习。
机器学习是让计算机通过数据学习模式和规律,从而能够进行预测和决策。
例如,通过分析大量的信用卡交易数据,机器学习算法可以识别出可能的欺诈行为。
深度学习则是机器学习的一个分支,它利用深度神经网络来模拟人脑的神经元结构,从而能够处理更加复杂的任务,如图像识别和语音识别。
然而,人工智能的发展并非一帆风顺。
在早期,由于计算能力的限制和数据的缺乏,人工智能的发展进展缓慢。
但随着技术的不断进步,尤其是云计算和大数据的出现,为人工智能的发展提供了强大的支持。
如今,人工智能已经取得了许多令人瞩目的成就。
例如,谷歌的AlphaGo 在围棋比赛中战胜了世界冠军李世石,这一事件让全世界为之震惊,也让人们对人工智能的能力有了新的认识。
人工智能的应用领域非常广泛。
在医疗领域,人工智能可以帮助医生进行疾病诊断、制定治疗方案,甚至可以进行手术操作。
在教育领域,人工智能可以为学生提供个性化的学习方案,根据每个学生的特点和需求进行有针对性的教学。
在交通领域,自动驾驶技术有望大大减少交通事故的发生,提高交通效率。
在金融领域,人工智能可以进行风险评估、投资决策,提高金融服务的效率和准确性。
然而,人工智能的发展也带来了一些担忧和挑战。
机器人技术大作业(puma机器人的关节坐标建立、D-H参数表给出、正逆运动学推导、matlab工作空间建立)
1坐标系建立:PUMA机器人大作业坐标系可以简化为:2 D-H参数表:PUMA机器人的杆件参数d10.6604m , d20.14909m , d40.43307m , d60.05625m , a20.4318m a30.02032m3正运动学推导c i s i 0 a 1,,i i S i C i 1 C i C i 1 s i 1 d i s i 1由式T i可得s i s i 1 c i s i 1 C i 1 d i C i 10 0 0 1c 1 s 1 0 0c 20 s1 c10 01 0T 1T20 0 1 02s20 1,c4 s40 a3 c5 3T1 d4 4 0T4s4c4T 55s50 0 0 1,T 6 0T 11T 22T 3 3T 4 4T 5 5T 6s20 0c 3s 3 0a20 1d2 2 s3 c3c2T 30 0 10 01,1s50 0 c6s60 0 01 051 05T 6c56s6c60 0 0 0 1,0 1机械手变换矩阵4 逆运动学推导1 .求 1用逆变换0T i 1左乘方程 %T i 工2T 3 3T 4 4T 5 5T 6两边:n x o xa x p xT 6n y o y a y p y n z o z a z p z 0001nx c23 ( c 6 c 5 c 4 c 1 s6s 4c 1 ) s 23c 6s 5c 1c6c 5 s 4 s1 n yc23 (c6 c5 c4 s1s6 s4 s1)s23 c 6 s 5 s 1c 6c5s 4c1nz s 23(c 6c 5c4s 6s4) c23c 6s5ox c23(s 6c 5c 4c 1 c6s 4c 1) s23s 6s 5c 1s6c 5s 4s1 oyc23(s 6c5c 4s1c6s4s 1) s23s 6s 5s1s6s4c 5c1oz s23(s 6c 5c4s6s 4) c23c 6s5ax c23 s 5c 4 c 1 s23c 5c 1 s 5s4s1ay c23s5c 4s1 s23c5s1s5s 4c1azc23c5s2 3 s5c4p x a 3c 23c 1 a 2c 2c 1 d 4 s 23c 1 d 2s 1p y a 3c 23s 1 a 2 c 2 s 1 d 4 s 23s 1 d 2c 1pzd 4c23a3s 23a 2s2s6 c 4 s1 s6c4c1c6c 4s1 c6c4c1矩阵方程两端的元素1 , 4)和(2, 4)分别对应相等G P x S P ya 3C23a 2C2d4 S23P zd 4C 23a 3S23 a 2S 2 10T 6其中kT i 10T 6得到1的解1atan2(p y ,p x ) atan2(d 2, 届p : d ;)2 •求3平方和为:d4 S 3a3C32 2 2,2 ,2 2 2P x P y P z d 2 d 4 a 2 a 32a 2解得: 3 atan2(a 3,d 4) atan2(k, _d : a f k 2)C1C 23S1C 23S23a2C3n xO x a x P xC| S 23Si S 23C 23 a 2S 3nyO y ayPy 3T 6S iC 1 0d 2 n z O z a z P z 00 10 01C i S iS! 0 0 C i 0 0 0 0 1 0 0 00 1 n x O x a x得 S i P x C|P y 三角代换 P x式中,nyn z 0 O yO z 0 aya z0 P x P y P z1d 2cos ,P ysi n 2 2-P x P yatan2(P x , P y )方程两边的元素( 1 , 4) 和(3 , 4) 分别对应相等,得C 1C 23P: x 4 5I C 23 P yS23 Pza3a 2C3C l S23P 〉<SI S23 PyC23Pza 2S3d 4联立,得S23 和 C23Qa 2Ss d 4 GP xSP yP z a ?C 3 a 323P x C 1 2P y S 12P za 2C3a3GP x S 1P yP z a 2S3d 423P x C 1 2P y S 12P zS 23和C 23表达式的分母相等,且为正,于是4 •求4令两边元素(1 , 3)和(2, 3)分别对应相等,则可得C 1C 23axS l C 23a y S 23a z C 4S5S| a x GR y S 4S 5只要S s 0 ,便可求出 44ata n2 sa x c i a y , c i C 23a x Si C 23a y S 23a z当S S 0时,机械手处于奇异形位。
机器人大作业
语音系统在机器人中的应用07机电2班组员:吴斯栋、李敏裕马李、林荣毅(一)语音系统的进展概况语音合成与识别技术是智能机器人领域的一个重要研究方向,也是智能机器人的一项关键技术。
多年来国际国内都有大量的科技工作者致力于这方面的研究开发工作,因而对许多问题的认识与求解都取得了长足的发展。
机器人“robot”一词起源于捷克语,意为强迫劳动力或奴隶。
1921年,捷克剧作家KarlCapeek在剧本《Rossum,SUnivesralRobots》中,描述了一个具有人的外表,特征和功能的机器,并命名为认Robota。
英语的Robot,一词就是由此演变而来的。
基本上,一个机器人包括:机械设备,如可以与周围环境进行交互的车轮平台、手臂或其它构造。
设备上或周围的传感器,可以感知周围环境并向设备提供有用的反馈。
根据设备当前的情况处理传感输入,并按照情况指示系统执行相应动作的系统。
语音识别和语音合成技术是一种人机语言通信技术,属于计算机智能接口技术。
多媒体技术也主要是利用计算机语音处理和图象处理的能力为人们提供一种更加方便,直观的人机界面。
机器人技术和语音技术的结合就成为了一项新的技术课题:智能语音机器人。
人们一直以来对自由交流方式的本能渴望正是语音识别技术坚定不移的发展动力。
自从工业革命以来,各种机械化设备虽然提高了劳动生产率,创造了巨大的物质财富,但是我们在面对它们时却不得不放弃最习惯、最自然的沟通方式一一自然语言。
因此,我们从来就没有放弃过这样一个梦想:让机器与人之间也能像人与人之间一样进行交流。
而成就人类这种梦想的最关键技术之一就是语音识别与合成技术。
今天,随着语音识别技术已经取得了巨大的进展。
一些智能语音机器人技术已经开始得到广泛的应用,具有语音识别功能的产品也不断出现,这些都标志着智能语音机器人技术距离人类的日常生活己经越来越近了。
我国的语音识别技术研究起步并不晚,但由于各种客观条件的限制,早期的研究工作进展缓慢。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
大作业:PUMA 机器人1. 坐标系建立利用D-H 参数法建立坐标系:2.D-H 参数表关节i θ(︒) i α(︒) i l i d运动范围1 90 -90 0 0 -160°~160°2 0 0 a 2 d 2-225°~45° 3 90 90 -a 3 0 -45°~225° 4 0 -90 0 4d-110°~170° 5 0 90 0 0-100°~100° 66d-266°~266°3. 正运动学推导 3.1变换矩阵求取1i-1i 11Rot(,) Trans(0,0,d ) Trans(l ,0,0) Rot(,) = 001i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i c s c s s l c c c c c s l s A z x s c d θθαθαθθθαθαθθααα----⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦列各D-H 变换矩阵如下:11010101001000001-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦c s s c A 22122220222020010001c s a c s c a s A d -⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 33233033303301000001c s a c s c a s A -⎡⎤⎢⎥--⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦344404040400100001-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦c s s c A d 455050505001000001c s s c A ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 5666-6066000010001c s s c A d ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 注:为书写方面,本文中cos ,sin i i ci si θθ==又由00123456123456T A A A A A A =⋅⋅⋅⋅⋅,利用Matlab 进行符号运算,运行程序PUMAzhengyundongxue (程序详见附录)得:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=100060pz az sz nz py ay sy ny px axsx nx T其中- c6*(s5*(c1*c2*s3 + c1*c3*s2) + c5*(s1*s4 - c4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3))) - s6*(c4*s1 + s4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3))s6*(c1*c4 - s4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3)) - c6*(s5*(c2*s1*s3 + c3*s1*s2) nx ny == - c5*(c1*s4 + c4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3)))s4*s6*(c2*s3 + c3*s2) - c6*(s5*(c2*c3 - s2*s3) + c4*c5*(c2*s3 + c3*s2))nz ⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪=⎪⎩s6*(s5*(c1*c2*s3 + c1*c3*s2) + c5*(s1*s4 - c4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3))) - c6*(c4*s1 + s4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3))s6*(s5*(c2*s1*s3 + c3*s1*s2) - c5*(c1*s4 + c4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3))) sx sy ==+ c6*(c1*c4 - s4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3))s6*(s5*(c2*c3 - s2*s3) + c4*c5*(c2*s3 + c3*s2)) + c6*s4*(c2*s3 + c3*s2)sz ⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪=⎪⎩c5*(c1*c2*s3 + c1*c3*s2) - s5*(s1*s4 - c4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3)) c5*(c2*s1*s3 + c3*s1*s2) + s5*(c1*s4 + c4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3))c5*(c2*c3 - s2*s3) - c4*s5*(c2*s3 + c3*s2)ax ay az =⎧⎪=⎨⎪=⎩24623346- d *s1+d *(c1*c2*s3 + c1*c3*s2) - d *s5*(s1*s4 - c4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3)) + a *c1*c2 + c5*d6*(c1*c2*s3 + c1*c3*s2) +a *c1*s2*s3 -a *c1*c2*c3c1*d2 + d *(c2*s1*s3 + c3*s1*s2) + d *s5*(c px py ==263342631*s4 + c4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3)) + a *c2*s1 + c5*d *(c2*s1*s3 + c3*s1*s2) +a *s1*s2*s3 - a *c2*c3*s1d *(c2*c3 - s2*s3) - a *s2 + d *(c5*(c2*c3 - s2*s3) - c4*s5*(c2*s3 + c3*s2)) + a pz =3*c2*s3 +a *c3*s2⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎩ 3.2变换矩阵验证 3.2.1初步验证根据DH 参数表中θi 的初始值,将其带入6T 后得到末端执行器的坐标为px= -d 2py=a 2+d 4+d 6 pz=a 3与初始设定一致,因此初步判断变换矩阵正确。
3.2.2使用matlab 机器人工具箱详细验证39090-a3=-0.020320-45°~225°40-900d4=0.43307-110°~170°509000-100°~100°6000d6=0.05625-266°~266°利用matlab机器人工具箱按照以上DH参数,编写并运行程序PUMAyanzheng(程序详见附录)得到如下图,与PUMA560机器人一致,表明DH参数法建模正确。
4. 逆运动学推导反变换法求逆00123456123456T A A A A A A=⋅⋅⋅⋅⋅,且有⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=16pzazsznzpyaysynypxaxsxnxT(1)求1θ由010123451623456161-=⋅=⋅⋅⋅⋅=B A T A A A A A T得11111111111111110001''''''''''''0001nx*c ny*s sx*c sy*s ax*c ay*s px*c py*s -nz -sz -az -pz ny*c - nx*s sy*c - sx*s ay*c - ax*s py*c - px*s nx sx ax px ny sy ay py nz sz az pz ++++⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦4*6*(2*32*3)6*(5*(2*33*2)4*5*(2*32*3))6*(5*(2*32*3)4*5*('''c4*s6 2*33*2))4*6*(2*33*+ c5*c6*s42)--+---++=⎧⎪=⎨++⎪=-⎩s s c c s s c s c s c s c c c c s s c s c c s s c c c s c s s s c s c s nx ny nz's6*(s5*(c2*s3 + c3*s2) - c4*c5*(c2*c3 - s2*s3)) - c6*s4*(c2*c3 - s2*s3)'s6*(s5*(c2*c3 - s2*s3) + c4*c5*(c2*s3 + c3*s2)) - c6*s4*(c2*s3 + c3*s2)'c4*c6 + c5*s4*s6=-⎧⎪=⎨⎪=⎩sx sy sz 'c5*(c2*s3 + c3*s2) + c4*s5*(c2*c3 - s2*s3)'c4*s5*(c2*s3 + c3*s2) - c5*(c2*c3 - s2*s3)'s4*s5ax ay az =⎧⎪=⎨⎪=⎩24633246px'=a *c2 + d *(c2*s3 + c3*s2) - d *(c5*(c2*s3 + c3*s2) + c4*s5*(c2*c3 - s2*s3)) - a *c2*c3 + a *s2*s3'a *s2 - d *(c2*c3 - s2*s3) + d *(c5*(c2*c3 - s2*s3) - c4*s5*(c2*s3 + c3*s2))py =3326- a *c2*s3 - a *c3*s2'd - d *s4*s5pz ⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪=⎪⎪⎩由矩阵对应元素均相等,1(3,3)T61(3,3)B =,1(3,4)T61(3,4)B =得2611s4*s511d - d *s4*s5ay*c - ax*s py*c - px*s =⎧⎨=⎩得到:()261111-=-py*c px*s d d *ay*c - ax*s整理有66211+-+=c *(py d *ay)(px d *ax)*s d三角变换66sin cos μμ+=⎧⎨+=⎩px d *ax r py d *ay r其中66*arctan *μ⎧=⎪⎨+=⎪+⎩r px d ax ()py d ax 得到21arccos μ=±-d θ()r(2)求3θ由21110103453216456B3=63A A A T A A A T ---==得664611121314 c4*c5*c6 + s4*s6- c6*s4 + c4*c5*s6c4*s5-d *c4*s521222324-c4*s6 + c5*c6*s4c4*c6 + c5*s4*s6s4*s5-d *s4*s531323334-c6*s5-s5*s6c5d d *c5414243440001b b b b b b b b b b b b b b b b ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦其中B3个元素如下:32111c2323123121232312313123231231412323123*3b ny*s * - nz*s +c *nx*c b sx*c *c - sz*s + sy*s *c b ax*c *c - az*s + ay*s *c b py*s *c - pz*s + c *px*c a a c =⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪=+-⎩ 2b21= ny*c1 - nx*s1b22= sy*c1 -sx *s1b23= ay*c1 - ax*s1b24= py*c1 - px*s1-d ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩23123123123322312312333231231233423123123*3b nz*c + ny*s *s + nx*c *s b sz*c + sx*c *s + sy*s *s b az*c + ax*c *s + ay*s *s b pz*c + py*s *s + px*c *s a s =⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪=-⎩ 410420430441b b b b =⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪=⎩注:为书写方便,本文中232323cos(),23sin()c s θθθθ=+=+。