本發(fā)明涉及一種機(jī)器人設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種微小型裝配機(jī)器人的仿真設(shè)計(jì)方法，屬于智能電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在機(jī)器人控制中，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人末端執(zhí)行器在其工作空間中跟蹤一條任意的軌跡是一類很重要的問題，而在軌跡跟蹤運(yùn)動(dòng)中，通常要求機(jī)器人具有較高的速度和較好的精度，在這種情況下，一些傳統(tǒng)的控制方法就很難得到理想的結(jié)果，因?yàn)闄C(jī)器人系統(tǒng)是一個(gè)高度非線性系統(tǒng)，且各關(guān)節(jié)間存在著復(fù)雜的非線性的相互作用，因而這些相互作用隨著機(jī)器人位姿的不同而有很大的變化，為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的在線跟蹤控制，并使控制效果盡可能的好，人們希望找到一種控制策略，使得在線控制時(shí)，不需要大量的計(jì)算來提供非線性補(bǔ)償或進(jìn)行非線性解藕;而對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)模型中的一些不確定參數(shù)具有一定的不敏感性，因此，為了驗(yàn)證機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型的正確性，結(jié)合上述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的特點(diǎn)可知，變結(jié)構(gòu)控制是具有解決此類問題的控制策略之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

（一）要解決的技術(shù)問題

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種微小型裝配機(jī)器人的仿真設(shè)計(jì)方法，采用新型的SMA驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)機(jī)器人關(guān)節(jié)精確運(yùn)動(dòng)控制的新方法，通過仿真結(jié)果驗(yàn)證其可行性和有效性。

（二）技術(shù)方案

本發(fā)明的微小型裝配機(jī)器人的仿真設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

第一步：進(jìn)行微小型裝配機(jī)器人的原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括運(yùn)動(dòng)原理分析，仿真模型虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)；

第二步：對(duì)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和仿真，并在逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)軌跡規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析和建模，通過其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析結(jié)果，對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正和優(yōu)化；

第三步：設(shè)計(jì)微小裝配機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器和移動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器，包括驅(qū)動(dòng)器類型的選擇，驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)；

第四步：設(shè)計(jì)SMA驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人的控制策略，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在裝配作業(yè)中進(jìn)行快速的裝配件的轉(zhuǎn)移和在裝配點(diǎn)處的精確位置控制；

第五步：對(duì)設(shè)計(jì)的微小型裝配機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制仿真，通過仿真分析所設(shè)計(jì)控制策略的控制效果，并對(duì)控制器各參數(shù)的變化情況對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響進(jìn)行分析研究，為類似系統(tǒng)的分析、調(diào)試提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

（三）有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的微小型裝配機(jī)器人的仿真設(shè)計(jì)方法，采用新型的SMA驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)機(jī)器人關(guān)節(jié)精確運(yùn)動(dòng)控制的新方法，通過仿真結(jié)果驗(yàn)證其可行性和有效性。

具體實(shí)施方式

一種微小型裝配機(jī)器人的仿真設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

第一步：進(jìn)行微小型裝配機(jī)器人的原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括運(yùn)動(dòng)原理分析，仿真模型虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)；

第二步：對(duì)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和仿真，并在逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)軌跡規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析和建模，通過其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析結(jié)果，對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正和優(yōu)化；

第三步：設(shè)計(jì)微小裝配機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器和移動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器，包括驅(qū)動(dòng)器類型的選擇，驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)；

第四步：設(shè)計(jì)SMA驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人的控制策略，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在裝配作業(yè)中進(jìn)行快速的裝配件的轉(zhuǎn)移和在裝配點(diǎn)處的精確位置控制；

第五步：對(duì)設(shè)計(jì)的微小型裝配機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制仿真，通過仿真分析所設(shè)計(jì)控制策略的控制效果，并對(duì)控制器各參數(shù)的變化情況對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響進(jìn)行分析研究，為類似系統(tǒng)的分析、調(diào)試提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。