机械机器人模拟仿真毕业设计

机械机器人模拟仿真毕业设计

一、选题背景

随着机器人技术的快速发展，机器人在各行各业中的应用越来越广泛。机器人模拟仿真技术作为机器人研究中的一个重要分支，已经成为机器人工程实践的重要手段。

机械机器人模拟仿真可以帮助设计师在前期设计阶段了解机器人的运动学、动力学特性，减少设计错误所带来的财务损失和时间浪费，同时也有助于验证机器人的性

能并优化设计。

本文选取机械机器人模拟仿真作为研究方向，设计一种机械机器人的模型和仿真系统，包含机器人的运动学、动力学特性的建模和仿真，以及机器人的运动控制策略

设计。

二、研究内容

1. 机械机器人模型的建立

机械机器人是机器人的一种常用形式，其具有灵活、精准、高效等优点。本文将选取一种常见的机械机器人，通过对其结构进行分析和建模，建立相应的数学模型。

建立的数学模型需要包括机器人的位置、姿态、速度、加速度等状态量，并将其转化

为代数方程形式。

2. 机械机器人的运动学仿真

通过建立机械机器人的数学模型，本文将进行机械机器人的运动学仿真。机器人的运动学仿真将考虑机器人的轨迹规划和轨迹跟踪问题，设计一种可以实现机器人轨

迹规划和跟踪的算法。

3. 机械机器人的动力学仿真

机械机器人的动力学特性对机器人的控制至关重要。本文将基于机器人的数学模型，进行机器人的动力学仿真。机器人的动力学仿真可以对机器人运动中的力、力矩、能量等物理量进行分析，从而更好地了解机器人的运动控制性能。

4. 机械机器人控制系统的设计

本文将设计一种机械机器人控制系统，该系统能够实现机械机器人的运动控制和轨迹跟踪。控制系统的设计将包括运动控制器的硬件设计和控制算法的软件设计。

5. 机械机器人的实验测试

为了验证机械机器人模型和仿真系统的有效性和准确性，本文将进行实验测试。实验测试将包括机器人的运动、定位、精度等方面的测试，同时对机器人控制系统进

行测试和调试。

三、预期结果

1. 基于机器人的数学模型，建立机械机器人的模型和仿真系统。

2. 设计一种能够实现机器人轨迹规划和跟踪的算法，实现机器人的运动控制。

3. 针对机械机器人的动力学特性，分析机器人运动中的力、力矩、能量等物理量，并进行相应的仿真分析。

4. 实验测试验证机器人模型和仿真系统的有效性和准确性，同时验证机器人控制系统的性能和稳定性。

四、研究意义

1. 机械机器人模拟仿真技术可以帮助设计师在前期设计阶段了解机器人的运动学、动力学特性，减少设计错误所带来的财务损失和时间浪费，同时也有助于验证机器人

的性能并优化设计。

2. 本文建立的机械机器人模型和仿真系统具有较高的准确性和稳定性，可以为机器人自主导航、工业自动化、智能制造等方面的研究提供理论依据和技术支撑。

3. 本文所设计的机械机器人控制系统具有实用性和可推广性，可以为机器人控制系统的发展提供新思路和新方法。