基于ADAMS的四自由度机械手运动学仿真1.4万字说明书+开题报告

目录
1引言1
1.1工业机械手研究现状1
1.2工业机械手的功能及应用1
1.3本文研究内容及研究意义3
2工程机械仿真简介3
2.1概述3
2.2工程机械仿真的思想、内容和特点3
2.3参数化设计概念4
2.4工程机械零部件参数化仿真设计4
3 PRO/E功能介绍5
3.1引言5
3.2 PRO/E对三维模型的处理5
3.2.1 Pro/E的三维模型创建功能5
3.2.2 Pro/E建模的一般过程6
3.2.3利用族表实现零件系列化设计6
3.3 PRO/E的特点及产品外观造型设计6
4 ADAMS功能介绍9
4.1 ADAMS概述9
4.2 ADAMS基本功能9
4.3 ADAMS和PRO/E之间的数据转换11
5仿真分析12
5.1仿真流程图12
5.2模型建立13
5.2.1利用Pro/E建立机构模型13
5.2.2 ADAMS仿真模型等效转换14
5.3 ADAMS仿真15
5.3.1仿真设置15
5.3.2仿真结果15
6运动学分析17
6.1建立坐标系17
6.2运动学分析17
7结束语19
参考文献20
致谢21

1引言
1.1工业机械手研究现状
随着机器人研究的不断深入和机器人领域的不断发展，机器人仿真系统在机器人设计和研究方面，发挥着重要的作用，它可应用于机器人的许多方面，已成为机器人学的一个重要分支。例如：可帮助研究人员了解机器人工作空间的形态及极限；还能帮助研究人员了解机器人工作空间的形态与合理性；可用于分析检验轨迹规划和作业规划的正确性与合理性；可为离线编程技术的研究提供一种极为有效的验证手段；可以用于实时检测机器人与作业环境之间的碰撞与干涉以保证整个生产单元的安全等。此外，仿真技术还可以帮助用户选择适合特定作业环境的机器人类型。
机械手是近年来发展起来的综合学科。它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新科研成果，代表了机电一体化的最高成就，是目前科技发展最活跃的领域之一。
工业机械手的性能，要求不断提高工作精度和作业速度，增加机构的自由度，提高通用性和灵活性，同时还要求降低成本，控制简单，安全可靠。因此，工业机械手的研究处于机械手研究的前沿。
多自由度机械手已经得到了广泛的研究，但自由度较少的工业机械手，以其造价低廉、结构紧凑、刚度高、定位精度高、响应速度快、实用性强等优势，有极高的性价比，在实际工业市场得到了广泛的应用。水平多关节工业机械手由于精度高、运动速度快，串联四自由度导致其靠后的驱动电机和传动系统都位于运动着的臂上，导致系统惯性增加，系统动力性能恶化；又由于串联机构求正解较容易，而求逆解则较困难，因此运动学与动力学计算困难，导致在设计中必须放宽各种设计参数；还因为机器较重，并进一步导致驱动部分变大，系统响应速度降低，大型驱动部分难以取得较高的精度。