四自由度上肢康复机器人运动轨迹规划与仿真

摘要

在根据机器人运动学实现上肢康复机器人控制优化的研究中,针对上肢康复机器人的结构特点,分析了结构与连杆参数.采用D-H前置坐标系法,建立了各连杆结构和坐标系的运动学方程,得到运动学正解与逆解方程,再利用蒙特卡洛法计算出该机器人的工作空间.利用Matab中的Robotics Toolbox模块功能,建立上肢康复机器人的运动学模型,验证了运动学正解方程和逆解方程的正确性.同时对机器人进行关节空间轨迹规划仿真,得到该机器人连续而平滑的角度,速度和加速度曲线及其运动轨迹规划曲线,采用五项多项式拟合,得到各关节驱动函数,利用Adams进行运动学仿真.从而验证了机器人几何模型和数学模型的正确性,为后续的轨迹优化和动力学分析奠定了基础.