摘要

为实现隧道管片加固钢板的自动化拼装,首先提出了一种2P6R拼装机械臂方案,建立了机械臂正运动学模型;采用解析法对机械臂进行逆向运动学求解,以限制关节超限作为代价函数进行冗余解的选取,并在Beckhoff C6030-0080的TwinCAT 3平台进行逆运动学求解测试,验证了算法具有较好的实时性;再利用微分变换法求得机械臂的雅可比矩阵,识别并列举了边界奇异及内部奇异位形示例;最后利用图解法绘制出机械臂可达工作空间截面及完整的三维可达工作空间,并进一步对机械臂进行灵活度分析,绘制出灵活度分布图。