MBD六自由度协作机器人设计：选型、运动控制与实物仿真

该研究论文《基于MBD的六自由度协作机器人设计与控制》探讨了在多自由度机器人设计中的关键环节。首先，作者从六自由度协作机器人的整体构型出发，针对合肥工业大学的毕业论文项目，对关节模组进行了细致的选择和设计，包括RJS14和RJS20两种型号的具体选用，并提供了相应的参数表。 在电气元件选型方面，选择了驱动器 ADM-15D80-EALT，强调了其在系统中的关键作用。接着，论文深入探讨了运动学分析，包括正向和反向运动学的数学建模，通过DH参数表和机器人工具箱程序实现了运动学模型的构建。正向运动学解决了从关节角度到末端执行器位姿的转换，而反向运动学则反之，用于确定关节角度变化与位移的关系。 在Simulink和Simscape平台的应用上，作者利用MATLABFunction完成了运动控制仿真的搭建，包括步进电机模型的构建，通过物理模型的封装和导出，实现了控制策略的模拟。逆解控制仿真部分则涉及对现有模型的调整，如更改关节驱动方式，以及利用Simscape和MATLAB进行实时控制的实现。 实物控制实验阶段，通过生成C代码实现了从软件到硬件的转换，构建了完整的控制器，包括S-Function的搭建、轨迹规划程序的编写，以及输入输出接口的配置。此外，还特别关注了延时检测模块和数据转换输送模块的设计，确保了整个控制系统实时性和数据的准确性。 这篇论文全面展示了从系统选型、运动学分析到实际控制的全过程，涵盖了MBD（基于模型设计）方法在六自由度协作机器人设计中的应用，体现了作者扎实的理论基础和实践能力。