协作式七自由度抛光机器人运动学分析与D-H法应用

协作式七自由度抛光机器人的运动学研究是一篇深入探讨机器人技术在精密抛光领域的应用论文，作者吕俊飞和刘平安来自华东交通大学机电工程学院。该研究主要利用D-H（Denavit-Hartenberg）方法对这种机器人进行运动学分析，这是一种广泛应用于机器人机械结构分析的通用方法，它通过定义关节变换矩阵来描述各连杆坐标系之间的相对位置和姿态。 论文的核心内容是建立一个以基座坐标系为基础的连杆坐标系，这有助于确定抛光头中心相对于工作台中心的广义运动学方程。由于抛光头的回转运动被认为是冗余自由度，实际计算时会考虑去除这一部分，以确保运动学方程的唯一性，即最终的机器人自由度被设定为6个。 在运动学分析过程中，作者强调了坐标设置时需要注意的问题，这对于准确理解和控制机器人运动至关重要。通过对机器人各运动构件和末端执行器（抛光头）的精确建模，这篇论文为控制机器人的运动提供了理论基础，并为仿真研究和控制器设计提供了实用工具，特别是对于复杂几何形状工件的抛光打磨任务。 抛光机器人的连杆坐标系由工作台的回转运动、直线运动以及抛光头的旋转运动构成，共涉及7个自由度，其中1-6号连杆分别负责不同的运动，而7号连杆的旋转是局部自由度。D-H方法的运用简化了复杂的运动关系描述，使得机器人运动的数学模型构建更为直观和高效。 这篇首发论文对于协作式七自由度抛光机器人的运动学分析有着重要的贡献，不仅提升了抛光工艺的自动化水平，也为后续的机器人控制系统设计和优化提供了理论支持。通过严谨的数学模型和D-H方法的应用，研究人员能够更好地理解和控制机器人在实际工作中的运动轨迹和行为。