三维机器人工作空间及几何误差分析

摘要

机器人工作空间的分析和求解是机器人机构设计过程中一个非常重要的问题.本文采用基于随机概率的蒙特卡罗方法,根据关节空间到工作空间的映射关系,得到了机器人机构工作空间.因为常见的机器人属于三维空间机构,所以在以前工作的基础上,将概率方法推广到对三维机器人机构工作空间的求解上.通过深入地研究二维、三维图形的微分几何关系,在沿z方向得到每一层的边界曲线基础上,采用曲线包络的方法得到了三维工作空间曲面的形状.通过一个例子详细说明了该方法的具体使用.最后对三维工作空间进行了几何误差分析,并说明了该方法对工程实际问题的应用价值.