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面向超大船体外表面的喷涂机械臂研究中机械臂工作空间分析

时间：2017-08-23 来源：机器人在线 阅读：8261 原创
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3.3机械臂工作空间分析

喷涂机器人工作空间的大小影响其工作范围与工作效率，按照己经得到的机械臂正运动学，利用M atlab软件绘制机械臂的运动空间，对比得到的工作空间与设计指标的大小，便可验证所设计的机械臂是否满足工作范围的要求。机械臂工作空间主要受各连杆的长度与各关节转动角度范围影响，而关节角度对工作空间的贡献由前三个关节运动范围决定，后三个关节主要决定位置姿态，在进行工作空间绘制时，设定腰转关节、肩关节、肘关节的运动范围分别为，给手腕的关节4、关节_5、关节6固定角度值，从而得到机械臂的工作空间。
利用M atlab解算的机械臂工作空间如图3 -3所示，可知机械臂的工作半径为2.2 m。
3.4机械臂雅克比矩阵
为了控制机械臂末端的速度与加速度，需要建立各关节的速度与机械臂末端的关系。通过用机械臂的雅克比矩阵来描述两者之间的关系，因此关节角速度与末端操作器速度及其姿态变化可用雅克比矩阵J(q)来表示。
根据式(3-15)与机械臂的正运动可得机械臂雅克比矩阵，由于机械臂鱿正运动学求解公式的庞杂，具体结果这里不再列出。机械臂雅克比矩阵的表示形式为
喷涂机器人处于奇异位置会使雅克比矩阵的值为零，我们可通过雅克比矩阵的值判断机械臂是否处于奇异位置。
喷涂机器人 面向超大船体外表面的喷涂机械臂研究 技术干货
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