一种微小型装配机器人的仿真设计方法技术

本发明专利技术公开了一种微小型装配机器人的仿真设计方法，包括以下步骤：第一步：进行微小型装配机器人的原理和结构设计；第二步：对机器人进行运动学分析和仿真；第三步：设计微小装配机器人转动关节驱动器和移动关节驱动器；第四步：设计SMA驱动的机器人的控制策略；第五步：对设计的微小型装配机器人进行运动控制仿真。本发明专利技术的微小型装配机器人的仿真设计方法，采用新型的SMA驱动器实现机器人关节精确运动控制的新方法，通过仿真结果验证其可行性和有效性。

A simulation design method for micro assembly robot

The invention discloses a design method of the simulation of micro assembly robot, which comprises the following steps: the first step: the principle and structure design of micro assembly robot; the second step: the kinematics analysis and Simulation of the robot; the third step: the design of micro assembly robot rotary joint actuator and mobile joint driver; the fourth step: control strategy design of SMA driving robot; the fifth step: a motion control simulation of micro assembly robot design. The simulation design method of the miniature assembly robot of the invention adopts a new type of SMA driver to realize the accurate motion control of the robot joint, and the feasibility and validity of the robot are verified by the simulation results.

【技术实现步骤摘要】
一种微小型装配机器人的仿真设计方法
本专利技术涉及一种机器人设计方法，具体涉及一种微小型装配机器人的仿真设计方法，属于智能电子产品

技术介绍
在机器人控制中，实现机器人末端执行器在其工作空间中跟踪一条任意的轨迹是一类很重要的问题，而在轨迹跟踪运动中，通常要求机器人具有较高的速度和较好的精度，在这种情况下，一些传统的控制方法就很难得到理想的结果，因为机器人系统是一个高度非线性系统，且各关节间存在着复杂的非线性的相互作用，因而这些相互作用随着机器人位姿的不同而有很大的变化，为实现机器人的在线跟踪控制，并使控制效果尽可能的好，人们希望找到一种控制策略，使得在线控制时，不需要大量的计算来提供非线性补偿或进行非线性解藕;而对机器人系统模型中的一些不确定参数具有一定的不敏感性，因此，为了验证机器人动力学模型的正确性，结合上述机器人运动控制的特点可知，变结构控制是具有解决此类问题的控制策略之一。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题为解决上述问题，本专利技术提出了一种微小型装配机器人的仿真设计方法，采用新型的SMA驱动器实现机器人关节精确运动控制的新方法，通过仿真结果验证其可行性和有效性。（二）技术方案本专利技术的微小型装配机器人的仿真设计方法，包括以下步骤：第一步：进行微小型装配机器人的原理和结构设计，包括运动原理分析，仿真模型虚拟样机设计；第二步：对机器人进行运动学分析和仿真，并在逆运动学分析的基础上，进行机器人运动关节轨迹规划，实现机器人的动力学分析和建模，通过其运动学和动力学的分析结果，对机器人结构进行修正和优化；第三步：设计微小装配机器人转动关节驱动器和移动关节驱动器，包括驱动器类型的选择，驱动装置设计；第四步：设计SMA驱动的机器人的控制策略，实现机器人在装配作业中进行快速的装配件的转移和在装配点处的精确位置控制；第五步：对设计的微小型装配机器人进行运动控制仿真，通过仿真分析所设计控制策略的控制效果，并对控制器各参数的变化情况对控制系统性能的影响进行分析研究，为类似系统的分析、调试提供理论依据和技术支持。（三）有益效果与现有技术相比，本专利技术的微小型装配机器人的仿真设计方法，采用新型的SMA驱动器实现机器人关节精确运动控制的新方法，通过仿真结果验证其可行性和有效性。具体实施方式一种微小型装配机器人的仿真设计方法，包括以下步骤：第一步：进行微小型装配机器人的原理和结构设计，包括运动原理分析，仿真模型虚拟样机设计；第二步：对机器人进行运动学分析和仿真，并在逆运动学分析的基础上，进行机器人运动关节轨迹规划，实现机器人的动力学分析和建模，通过其运动学和动力学的分析结果，对机器人结构进行修正和优化；第三步：设计微小装配机器人转动关节驱动器和移动关节驱动器，包括驱动器类型的选择，驱动装置设计；第四步：设计SMA驱动的机器人的控制策略，实现机器人在装配作业中进行快速的装配件的转移和在装配点处的精确位置控制；第五步：对设计的微小型装配机器人进行运动控制仿真，通过仿真分析所设计控制策略的控制效果，并对控制器各参数的变化情况对控制系统性能的影响进行分析研究，为类似系统的分析、调试提供理论依据和技术支持。上面所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的构思和范围进行限定。在不脱离本专利技术设计构思的前提下，本领域普通人员对本专利技术的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本专利技术的保护范围，本专利技术请求保护的
技术实现思路
，已经全部记载在权利要求书中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微小型装配机器人的仿真设计方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：进行微小型装配机器人的原理和结构设计，包括运动原理分析，仿真模型虚拟样机设计；第二步：对机器人进行运动学分析和仿真，并在逆运动学分析的基础上，进行机器人运动关节轨迹规划，实现机器人的动力学分析和建模，通过其运动学和动力学的分析结果，对机器人结构进行修正和优化；第三步：设计微小装配机器人转动关节驱动器和移动关节驱动器，包括驱动器类型的选择，驱动装置设计；第四步：设计SMA驱动的机器人的控制策略，实现机器人在装配作业中进行快速的装配件的转移和在装配点处的精确位置控制；第五步：对设计的微小型装配机器人进行运动控制仿真，通过仿真分析所设计控制策略的控制效果，并对控制器各参数的变化情况对控制系统性能的影响进行分析研究。

【技术特征摘要】
1.一种微小型装配机器人的仿真设计方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：进行微小型装配机器人的原理和结构设计，包括运动原理分析，仿真模型虚拟样机设计；第二步：对机器人进行运动学分析和仿真，并在逆运动学分析的基础上，进行机器人运动关节轨迹规划，实现机器人的动力学分析和建模，通过其运动学和动力学的分析结果，对机器人结构进行修正和优化；第三步：设...

【专利技术属性】
技术研发人员：常琳，
申请(专利权)人：哈尔滨工大天才智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23