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笛卡尔坐标型码垛机器人的工作空间分析

时间：2017-09-25 来源：机器人在线阅读：11217

2.5码垛机器人的工作空间分析

2.5.1工作空间分析的常用方法

机器人的工作空间指的是其末端执行机构的最大活动范围，也就是机器人末端参考点所能到达的所有的点的集合。分析机器人的工作空间是从几何角度评价机器人的运动性能。目前，在对机器人进行工作空间分析中比较常用的方法主要有:解析法，图解法，数值法

解析法是指通过代数方法，运用数学方程来描述机器人末端机构在三维空间中活动范围的一种方法。这种方法获得解析方程的途径一般有两种，一种是根据包络理论先确定工作空间的曲线界面，然后用解析方程将曲线表示出来;另一种是求解机器人在正常工作时末端执行机构所能达到的奇异曲面来确定工作空间的界定曲面。解析法能够精确描述机器人的工作空间，但是求解过程相对复杂而且结果为解析方程，直观性不强

图解法指的是运用几何绘图的方法来描述机器人末端的轨迹轮廓进而求解机器人的工作空间。这种方法首先要对机器人执行机构的活动空间进行分析，然后将工作空间划分为各类剖截面。用这种方法得到的是工作空间相对准确，直观性强，但是随着机器人自由度数的增加，求解会变得非常困难

数值法计算机器人工作空间的方式很多，但都是需要计算机器人工作空间边界曲面上的特征点，然后将各个特征点依次连接起来，构成特征曲线，这些由特征点组成的特征曲线就可以表示机器人的边界曲线。其中，有代表性的方法有迭代法，蒙特卡洛法

结合本课题所涉及的码垛机器人结构以及各个工作空间求解方法的特点，确定通过图解法求解机器人的工作空间。