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1、 毕业论文（设计）毕业论文（设计）题题 目目 基于基于 ADAMSADAMS 和和 MATLABMATLAB 的六自由度机械手运动仿真的六自由度机械手运动仿真 系系 部部 机械工程系机械工程系 专专 业业 年级年级 学生姓名学生姓名 学学 号号 指导教师指导教师 手术机器人的运动仿真机械设计制造及其自动化学生 指导老师 【摘要摘要】:】: 首先进行了背景知识的学习，包括手术机械手基本知识的了解，明确了手术机械手的应用环境，国内外研究趋势，以及手术机械手中主要涉及的关键技术。学习了有关虚拟样机的知识，了解了各种仿真软件的优劣，最终确定了采用 ADAMS 进行仿真分析。学习仿真软件 ADAMS。通
2、过实际操作 ADAMS 软件，并进行大量的实例练习，对软件能熟练的使用，然后查阅相关资料，明确使用该软件要达到的最终目的，并确定方法。建立仿真模型。对本文所使用的机器人的结构进行详细了解，并在 Solid Works 软件中建立出机器人的各个零件的三维模型，并在 Solid Works 环境中进行了装配，检查了装配结果。然后查阅资料，了解 Solid Works 与 ADAMS 软件之间的数据是如何传输的，并确定本文所使用的传输方法。在仿真软件中处理模型。将模型导入仿真软件中，对其进行相应的处理，进行了修改质量、添加约束等，然后创建驱动函数等操作，最后验证仿真模型。为仿真做好准备。仿真运行及数
3、据测量分析。在软件中对机器人进行仿真，并测出其运动特性曲线，并对曲线进行分析。进行了论文写作。【关键字关键字】:】: 机械手 仿真 ADAMS SOLIDWORKSDigital Dual-Longitudinal Mode Laser Thermal Frequency Stabilization Circuit Design【Abstract】: First, the background knowledge for learning, including basic knowledge of surgical robot to understand clearly the surgica
4、l robot to be With the environment, domestic and international research trends, and the surgical robot mainly related to key technologies. Learning to know about the virtual prototype Knowledge, understanding the advantages and disadvantages of various simulation software, and ultimately determine t
5、he use of ADAMS simulation analysis. Learning simulation software ADAMS. ADAMS software through hands-on and a lot of instances of practice, the use of software proficiency, and access to relevant information, Explicitly use the software to achieve the ultimate goal, and identify methods. Build simu
6、lation models. Robot used in this article the knot Detailed understanding of structure, and Solid Works software to create the robot in various parts of the three-dimensional model, and in the Solid Works environment was assembled to check the assembly results. And access to information, understandi
7、ng between Solid Works and ADAMS, How the data is transmitted, and to determine the transmission method used in this article. Processing model in the simulation software. The model into simulation Fax software and to carry out the appropriate treatment, were revised quality, add constraints, and the
8、n create the drive functions and other operations, Finally, simulation model validation. Ready for simulation. Simulation run and the data measurement and analysis. In the software simulation of the robot True, and measure its movement characteristic curve, and curve analysis. Conducted a thesis wri
9、ting. 【Key words】: robot simulation ADAMS SOLIDWORKS目 录1.绪论 11.1.研究背景 .11.2.研究意义 .21.3.研究内容 .22.虚拟样机技术 42.1.虚拟样机技术的内容 .42.2.虚拟样机技术与传统 CAX（CAD/CAE/CAM）技术的比较52.3.虚拟样机技术的应用 .63.ADAMS 软件.83.1.ADAMS 的功能概述83.1.1.ADAMS 的一些主要模块83.1.2.ADAMS 建模、仿真步骤.93.2.ADAMS 的建模功能103.2.1.ADAMS 中的零件.103.2.2.在零件上施加约束和运动 113.2
10、.3.给零件施加作用力 123.3.ADAMS 的分析功能123.3.1.ADAMS 中的测量.123.3.2.系统元素和数据元素 133.3.3.用 ADAMS 对模型进行仿真134.机械手三维模型建立 144.1.SW 概述 144.2.机械手零件建模 .144.3.机械手装配 .184.4.SW 与 ADAMS 数据传递205.基于 ADAMS 的仿真分析225.1.导入机器人模型及设置工作环境 .225.1.1.导入机器人模型 225.1.2 设置工作环境 .235.2.修改机器人模型的材料、颜色、名称及验证模型 .255.2.1.修改机器人模型的材料 255.2.2.修改机器人各构件
11、的颜色及名称 255.2.3.检查模型 275.3.创建约束及驱动 .275.3.1.创建约束 275.3.2.创建驱动 305.4.验证模型 .315.5.仿真控制 .325.6.运动学仿真 .335.6.1.仿真过程及机器人末端的运动轨迹 335.6.2.机器人末端点的测量 346.结论与展望 37参考文献 .39致 谢 .401.绪论1.1.研究背景机器人技术是一种综合了机械工程、电子工程、计算机技术、自动控制及人工智能等多种科学最新研究成果的综合性技术，是机电一体化技术发展进步的典型代表。机器人自20世纪60年代问世以来，各种用途的机器人在多个领域获得广泛应用，机器人技术的发展正受到越
12、来越多的国家的重视。随着计算机和微电子技术以及医学科学的迅猛发展，各种用途的医用机器人正在医学领域中得到越来越广泛的应用，特别是医用手术机器人已经步入了临床医学的殿堂并正在独领风骚。医用手术机器人是一个多学科的交叉研究领域,它集医学、机器人技术、生物力学、材料学、机械工程学、计算机科学等诸多学科于一身,因而成为国际医学界研究的热点。目前，医用手术机器人已广泛应用于外科手术规划模拟、辅助显微手术、神经外科、矫形外科以及内窥镜手术中。手术机器人系统可以在手术前帮助医生进行手术的规划和模拟操作,并且在手术中协助甚至代替外科医生进行相关的手术操作。外科手术机器人以其定位准确、运行稳定、结构灵活多变、工
13、作范围大、不怕辐射和感染等优点，大大延伸了医生的技能。近年来，国内外专家学者都在积极开展外科手术机器人方面的研究，并取得了丰硕的成果。已经有一些成熟的手术机器人系统用于临床手术上，同时有更多的机器人系统正被研制和开发。按照不同的分类方法，可以将外科手术机器人划分为不同的类型。根据手术对象的不同可分为：神经外科手术机器人、腹腔内窥镜手术机器人、整形外科手术机器人、显微外科手术机器人和胃肠道检测机器人。根据机器人系统自动化水平不同可分为：手动操作外科手术机器人、半自动操作外科手术机器人和全自动外科手术机器人。根据结构形式不同可分为：主动式外科手术机器人、主从式外科手术机器人、遥控操作外科手术机器人
14、。虚拟样机技术(Virtual Prototyping Technology)是指在产品设计开发过程中，将分散的零部件设计和分析技术（指在某一单一系统中零部件的CAD和FEA技术）揉和在一起，在计算机上制造出产品的整体模型，并针对该产品在投入使用后的各种工况进行仿真分析，预测产品的整体性能，从而改进产品设计、提高产品性能的一种新技术。随着经济贸易的全球化，要想在竞争日趋激烈的市场上取胜，缩短开发周期，提高产品质量，降低成本以及对市场的灵活反应成为竞争者们所追求的目标。谁早推出产品，谁就占有市场。然而，传统的设计与制造方式无法满足这些要求。在传统的设计与制造过程中，首先是概念设计和方案论证，然后
15、进行产品设计。在设计完成后，为了验证设计，通常要制造样机进行试验，有时这些试验甚至是破坏性的。当通过试验发现缺陷时，又要回头修改设计并再用样机验证。只有通过周而复始的设计试验设计过程，产品才能达到要求的性能。这一过程是冗长的，尤其对于结构复杂的系统，设计周期无法缩短，更不用谈对市场的灵活反应了。样机的单机制造增加了成本，在大多数情况下，工程师为了保证产品按时投放市场而中断这一过程，使产品在上市时便有先天不足的缺陷在竞争的市场的背景下，基于物理样机的设计验证过程严重地制约了产品的质量的提高、成本的降低和对市场的占有。虚拟样机技术是从分析解决产品整体性能及其相关问题的角度出发，解决传统设计和制造过程中的缺点的新技术。在该技术中，设计人员
