机械臂末端执行器路径规划及参数分析

采用6关节的多关节机械臂机器人，模拟通过移动磁铁的位置来实现对微环的移动组装，机械臂末端执行器处固定有磁铁（磁铁质量约为10 g）。

给定任务为：机械臂末端执行器从远处P0点开始移动，到达指定的目标位置P1处停止，之后缓慢移动到另一个目标位置P2处停止，接着竖直提升末端执行器远离目标直到P3点处停止，可以看作三个阶段性移动。我们预定从P0点移动到P1点用时5 s，从P1点移动到P2点用时3 s，从P2点移动到P3点用时5 s（在基座坐标系下，P0坐标为（0.45，-0.15，0.43），P1坐标为（0.35，-0.15，-0.6），P2坐标 为（0.38，0.05，-0.6），P3坐标为（0.38，0.05，-0.5），单位均为m）。整个移动过程和关键路径点如图6.23所示。

图6.23　机器人移动任务过程和关键路径点

给定该多关节机械臂机器人的D-H参数见表6.7，各关节和关节电动机的物理参数见表6.8。

表6.7　组装机器人连杆机械臂的标准D-H参数表

表6.8　组装机器人关节和关节电动机的物理参数(www.xing528.com)

各关节的转动惯量矩阵包含6个独立的变量，分别为：

L1：I1＝［0，0.35，0，0，0，0］

L2：I2＝［0.13，0.524，0.539，0，0，0］

L3：I3＝［0.066，0.086，0.125，0，0，0］

L4：I4＝［1.8×10-3，1.3×10-3，1.8×10-3，0，0，0］

L5：I5＝［0.3×10-3，0.4×10-3，0.3×10-3，0，0，0］

L6：I6＝［0.15×10-3，0.15×10-3，0.04×10-3，0，0，0］