1、近年來，隨著機器人技術(shù)的快速發(fā)展以及核能等新能源的大力推廣，為了提高生產(chǎn)效率，在核工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)自動化生產(chǎn)已經(jīng)成為今后發(fā)展的必然趨勢，而采用機器人代替人工完成對核燃料棒的抓取、組裝工作將成為核電領(lǐng)域自動化生產(chǎn)的重要組成部分?？紤]到上述情況，本課題是面向核燃料棒自動抓取、組裝而設(shè)計一種基于直流伺服電機控制的關(guān)節(jié)機器人。
　　在機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計部分，依據(jù)抓取、組裝核燃料棒的工作環(huán)境、作業(yè)內(nèi)容以及性能要求，提出了利用機器人完成系列操作的總

2、體方案。確定了機器人各關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)、手部工作范圍，并利用Solidworks建立了六自由度機器人模型。通過對作業(yè)對象的分析，主要采用靜力學(xué)和誤差分析的方法，對手部結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計計算并建立其三維模型。根據(jù)模型建立了所設(shè)計機器人的關(guān)節(jié)坐標(biāo)系，基于齊次矩陣法對機器人正、逆運動學(xué)進行了分析，利用Matlab軟件對正運動學(xué)進行仿真，繪制出機器人的工作空間。對機器人的運動學(xué)逆問題編制基于最短行程解的求解程序。
　　在機械臂軌跡規(guī)劃和控制系統(tǒng)方面，

3、以逆運動學(xué)解為基礎(chǔ)，利用4-3-4關(guān)節(jié)插值原理，對機器人關(guān)節(jié)空間內(nèi)軌跡規(guī)劃給出完整計算，并基于此解法編寫了角度規(guī)劃程序。結(jié)合相同的目標(biāo)點，對笛卡爾坐標(biāo)下機器人軌跡規(guī)劃進行了仿真分析，設(shè)計了各個關(guān)節(jié)所選電機的位置伺服控制模型，計算了各個關(guān)節(jié)電機位置矯正參數(shù)。通過對機器人系統(tǒng)建立基于拉格朗日歐拉法的動力學(xué)方程，分析機器人在實際使用中會遇到的情況：勻加速啟動和依據(jù)軌跡規(guī)劃曲線運動時，各關(guān)節(jié)的力矩變化情況進行仿真?；谕茖?dǎo)的動力學(xué)方程給出了機器