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2024年2月18日发(作者:铁路在线教程)
机器人设计与仿真基于Adams与Matlab的案例分析与实现
机器人设计与仿真是现代机器人工程领域的核心内容。这个系列课程旨在帮助学习者掌握使用Adams和Matlab工具进行机器人设计、建模、控制算法开发和仿真分析的技能。通过理论讲解和实践案例分析,学习者将了解机器人设计的基本原理和方法,并学会将其应用于实际机器人项目中。课程共分为:
基础篇
以机械结构中常见机构为仿真示例,其中包含了平面四杆机构、凸轮机构、滑轮组、带传动、齿轮传动等,讲解了Adams/View的操作技巧和实战运用。学员可:
1、掌握Adams/View仿真基本流程。
2、掌握机械结构中常见机构的工作原理。
3、熟练Adams/View在机械系统仿真时常用模块及功能。
4、掌握在Adams中建立柔性体的流程。
5、熟悉Adams和MATLAB机电联合仿真技巧。
强化篇
结合串联机器人、并联机器人、特种机器人及机器人控制系统的相关理论知识,运用MATLAB及Adams软件的编程和动力学仿真的强大功能,快速入门机器人领域。学员可:
1、熟悉机器人相关理论知识;
2、掌握机器人基础性分析流程
3、掌握MATLAB和Adams软件联合验证仿真
以串联机器人作为机器人领域的入门,本小节主要以串联机器人的运动学建模、雅可比矩阵及奇异性分析、工作空间分析、轨迹规划及动力学分析为核心内容,通过理论建模,MATLAB编程计算,Adams仿真求解验证的方式,帮助各位学员更加深入理解机器人的基础理论知识。
以并联机器人中两种常见机器人(Delta、Stewart)为主要研究对象,讲解了并联机器人的基础性理论知识和仿真流程,同时,对Stewart平台通过MATLAB编程的方式进行了结构优化,通过Adams的仿真验证了优化结果。
简介特种机器人的发展状况,以四足机器人为研究对象,对其进行了运动学分析和关节空间轨迹规划,在通过MATLAB和Adams联合仿真的方式实现了四足机器人的行走。
讲解了控制理论相关概念,机器人常用控制方法,以基于动力学模型的PD控制为例,进行了控制仿真。
进阶篇:
进阶篇共由五个案例组成,每个案例详解如下:
1、码垛机器人参数化处理及优化
简介码垛机器人的使用场合,在Adams中建立码垛机器人的参数化模型,通过在Adams设置优化目标、变量等建立多目标优化,并求解的多目标优化模型,得到较为理想的码垛机器人构型。
2、基于PCA-PSO的DELTA机器人结构优化
本节在MATLAB中编写了Delta机器人的结构优化算法,该算法是将主成分分析法和粒子群算法进行结合,求解出了Delta机器人的多目标结构优化模型,并对结果进行分析。
3、SCARA机器人动力学参数识别
本节以四自由度工业机器人为研究对象,详细讲述了工业机器人动力学参数识别的方法流程,并以SCARA机器人为研究对象,结合Adams和MATLAB软件对动力学参数识别及参数验证进行了分析。
4、焊接机器人刚柔耦合分析
本节以焊接机器人为研究对象,在建立的多刚体模型的基础之上,运用HyperMesh软件对焊接机器人的关键零部件进行柔性化处理,将生成的柔性化构件导入Adams中建立了焊接机器人的刚柔耦合模型,并结合Adams/Durability对该模型进行分析。
5、基于Adams和Simulink四足机器人联合控制仿真
基于Adams和MATLAB/Simulink软件,对SCalf四足四足机器人进行联合控制仿真分析。针对四足机器人运动特点,对该机器人的足端运动轨迹进行规划,并在Simulink中搭建了SCalf四足机器人的足端轨迹规划框架图,可运用于后续避障、越障分析。
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