KUKA機(jī)器人是一種常見的工業(yè)機(jī)器人的類型,其工作原理主要是基于機(jī)械臂的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)。
首先,我們需要了解一些基本概念:關(guān)節(jié)、連桿以及基座等都是構(gòu)成 KUKA 機(jī)構(gòu)的基本元素;而每個元素的坐標(biāo)系都與其運(yùn)動方向相關(guān)聯(lián)的。在空間直角圖中,(X,Y)描述了末端執(zhí)行器的位置與姿態(tài)關(guān)系;(Xi,Fi)表示的是各個自由度上的力或速度約束條件(稱為輸入)。根據(jù)這些信息可以建立如下方程組: 其中n為機(jī)構(gòu)的奇數(shù)階歐拉角個數(shù) (i=1~3)。通過求解這個線性代數(shù)方程組的解就可以得到各構(gòu)件上驅(qū)動裝置應(yīng)該輸出的轉(zhuǎn)動力矩(T),從而控制機(jī)器人在空間的位姿。對于多個未知數(shù)的情形則需要在構(gòu)型分析時加以限制才能得出解答-即逆向軌跡合成法及正反聯(lián)合解析的方法求出允許的控制指令集合[5]。使用合適的數(shù)值計(jì)算方法能夠提高系統(tǒng)對動態(tài)特性的響應(yīng)精度和工作可靠性。(這也是當(dāng)今進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要手段。)控制系統(tǒng)是閉環(huán)反饋結(jié)構(gòu).傳感器將操作的實(shí)際結(jié)果作為下一步計(jì)算的原始數(shù)據(jù)以提高系統(tǒng)的靈敏度和穩(wěn)定性同時使操作者獲得更高的工作效率安全性和舒適感。”