adams运动仿真分析

基于Adams的机器人仿真

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摘要：机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学技术的产物，用来协助或代替人类工作。机器人可用于生产制造业，可以替代人从事危险的工作。它在制造业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途，研究和开发一套机器人仿真系统是非常必要的。adams是虚拟样机领域非常优秀的软件，它能根据实际运动系统建造仿真虚拟样机，在物理样机建造之前分析出系统的工作性能，并能方便地改进和优化。本文简要分析了虚拟样机技术和机器人国内外发展的现状和趋势并提出阐述了研究意义。

关键词：机器人，虚拟样机，仿真，adams

The Robot Based On Adams Simulation

Wu Xiaoyong

Wuhan Polytechnic University . Wuhan

Abstract: the robot is advanced integration of cybernetics, machinery and electronics, computer, material and the product of bionics technology, used to assist or replace human work. The robot can be used in the production of manufacturing industry, can replace people engaged in dangerous job. It in manufacturing, medicine, agriculture, construction and even military, etc all have important USES, research and develop a set of robot simulation system is very necessary. Adams virtual prototype field is very good software, it can according to the actual motion system building simulation in virtual prototype, physical prototype was built before the analysis of system performance, and can easily improvement and optimization. This paper briefly analyzes the virtual prototype technology and the present situation of the development of robots at home and abroad and the trend and puts forward the significance of the research paper.

Keywords: robot, virtual prototype, simulation, Adams

0.引言

机器人技术是近几十年来迅速发展起来的一门高技术，它综合了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感与信息处理以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是典型的机电一体化技术，是目前科技发展最活跃的领域之一。经济的发展与各行各业要求自动化程度的提高，推动着机器人技术的发展，出现了各种各样的机器人产品。机器人产品已经广泛应用于国民生产的各个领域，并正在给人类传统的生产模式带来革命性的变化，影响着人们生活的方方面面。机器人的研究与应用水平，是一个国家经济实力和科技发展水平的反映，可以这么认为，一个国家如果不拥有一定数量和质量的机器人，就不具备国际竞争的工业基础。因此，世界上许多国家，包括中国在内，都对机器人的发展予以高度的重视。

1.机器人概述

1.1机器人定义

关于机器人的定义，国际尚未统一，这是由于不同领域的机器人学者从不同的侧重点出发来定义机器人而造成的。

国外，机器人的定义主要有如下几种：

1）英国简明牛津字典的定义。机器人是“貌似人的自动机，具有智力的和顺从于人的但不具有人格的机器”。

2）美国机器人协会的定义。机器人是“一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过可编程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能机械手”。

3）日本召开的第一届机器人学术会议上提出的定义。机器人是“一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。

4）国际标准化组织的定义。机器人是“一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行种种任务”。

随着机器人技术的发展，我国也面临讨论和制定关于机器人技术的各项标准问题，其中包括对机器人的定义。我国的科学家，参考各国的定义，结合我国情况，对机器人作出统一的定义。

我国科学家对机器人的定义为：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器人具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。”

1.2机器人发展概述

“机器人”体现了人类长期的一种愿望，即用一种具有拟人功能那样的机器，来代替人去进行各种活动。

人类进入近代以后，随着第一次、第二次产业革命（17～19世纪），各种机械装置的发明和应用，特别是在机械计时装置的发展基础上，日本、西欧等。国家出现了不少精巧的“机器人”玩具或“机器人”工艺品，这些装置大多由时钟机构驱动，用凸轮和杠杆传递运动。进入20世纪后，机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持，一些实用化的机器人相继问世，1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”，并在纽约举行的世界博览会上展出。它是一个电动机器人，装有无线电发报机，可以回答一些问题，但该机器人不能走动。

自1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，其结果之一便是1952年数控机床的诞生。与数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，原子能实验室的恶劣环境要求某些操作机械代替人处理放射性物质。