摘要:6自由度关节式机械手广泛地应用于工业领域的各个行业，对提高加工质量和改善工作环境起到了很大的作用，近年来由于基于PC机的开放式控制系统的开发极大地促进了工业机器人的发展，应用也更加广泛。

本论文介绍了与此次毕业设计有关的空间机构力学、机器人控制算法、机械臂运动学等方面的内容，还描述了利用Visual C++6.0 进行软件设计的全过程。

本说明书首先介绍了机器人的发展历史，发展趋势，应用现状以及当前国内外概况。然后对机器人运动学做了分析，完成了机器人模型的D-H坐标系的建立和正反解的推算。解释了几何图形在屏幕坐标系中的投影原理，直线圆弧插补原理。并在此基础上完成各指令模块的功能，包括反解计算模块、轨迹规划模块、指令解释模块、运动动画仿真模块、输出驱动模块等功能。并增加关节式机器人的几何结构和外形，可以在软件中进行自定义的功能。最后还有相关功能的演示结果，从简单的点定位到直线的绘制，再到圆弧的绘制，最后到复杂几何图形的绘制。

关键字：6自由度，工业机器人，控制系统，Visual C++ 6.0

目录

摘要

abstract

第1章 绪论-1

1.1 工业机器人发展概况-1

1.1.1 工业机器人发展概括-1

1.1.2 世界工业机器人的应用现状和发展趋势-2

1.1.3 国内概况-3

1.2国内外产品-3

第2章 机器人运动学分析-5

2.1位资的描述和齐次变换-5

2.2运动学正解-6

2.3运动学反解-11

第3章 插补原理和功能模块实现-15

3.1计算机图形学投影理论-15

3.2模块图-16

3.3笛卡尔路径轨迹规划-17

3.3.1笛卡尔空间的直线轨迹规划-17

3.3.2笛卡尔空间的圆弧轨迹规划-17

3.4复杂绘图的实现-18

3.4.1二维平面图形的绘制-18

3.4.2三维立体图形的绘制-19

3.5机器人的几何结构和外形自定义-20

第4章 各指令模块程序流程图-21

4.1初始化流程图-21

4.2回零程序流程图-22

4.3点定位程序流程图-23

4.4绘制直线程序流程图-24

4.5绘制圆弧程序流程图-25

第5章 软件演示实验结果-27

5.1软件初始化-27

5.2单自由度演示-27

5.2.1绕单关节自动转动-27

5.2.2绕单关节点动-29

5.3点定位-29

5.4绘制空间直线-30

5.5绘制平面圆弧-31

5.6指令解释模块-32

5.6.1绘制空间立方体-32

5.6.2绘制手轮-33

5.6.3用指令解释模块写“江南大学”-34

5.6.4绘制头像-35

5.7机器人D-H参数自定义-35

第6章 结论与展望-37

6.1结论-37

6.2不足之处及未来展望-37

参考文献-39

致谢-41