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    Key words：manipulator ; 4—DOF manipulator; kinematics equations

    目录

    1 绪论 1

     1.1 引言 1

     1.2 国内外研究现状及发展方向 1

     1.3 机械手臂控制理论发展概况 3

     1.4 课题主要内容 3

    2 机器人建模 5

      2.1 转动连杆坐标系的D-H变换与建立 5

      2.2 正运动学方程的求解 13

      2.3 逆运动学方程的求解 14

      2.4 本章小结 16

    3 机器人MATLAB仿真 17

      3.1 ROBOT函数语句介绍 17

      3.2 模拟仿真轨迹规划 18

      3.3 机器人正运动学问题 19

      3.5 MATLAB机械臂仿真 20

      3.6 本章小结.............................................................23

    4 机器人运动学控制 26

      4.1 控制方法介绍 26

      4.2 机械臂的运动学控制 26

      4.3 本章小结 28

    5 结论 29

    致谢 30

    参考文献 31

    1 绪论

    1.1 引言

    从1959美国人造出第一台工业机器人到现在，工业机器人的技术与水平已经有了相当大的改善与发展。其应用的范围也已从刚开始的仅限于的工业领域扩展进而发展延伸到了农业、军事业、医疗行业以及人们的日常生活中等多个领域当中。在机器人没有被发明制造前，许多危险或者说工作环境较恶劣的工作都是人工完成的，而其发明与应用，很大一方面帮助解决了这个问题。并且因为具有操作精度高、可使用强度大等特点，工业机器人在日常生活中的使用往往可以减少大量劳动力与人力，很大程度上地提高了劳动生产与运作的效率，并且产品质量也有了相当大的改善[1]。

    尽管目前的机器人还没有人们想象当中的那么强大，但是机器人技术早已经渗透到各行各业中。随着时代的前进，人们的生产、生活方式正在因为机器人的出现和普遍化而逐渐改变，因此，新兴的机器人产业也将逐渐被发掘与利用来改善我们的生活[2]。相信在不久的将来机器人总有一天将会成为人们的得力助手，不仅仅可以提高人们的生活质量，甚至可以成为我们可靠的小伙伴。

    自从1959年第一台正式的工业机器人在美国被发明以来，机器人的使用与操作已经为制造工业中必不可少的核心，而且根据时代的发展与变迁，工业机器人正在以惊人的速度向人们生活的各个领域发展渗透[3]。

    近些年来，随着时代的进步和计算机技术的迅猛发展，计算机图形处理的能力也逐渐增强，许多以计算机技术为基础的仿真技术也逐渐发展起来，有很大一部分早已经应用于工业领域。机械零件的设计、制造与核对在计算机技术的辅助下已逐渐广泛，其所运用的系统运动模拟与仿真己经逐渐成为机械设计的发展方向。

    1.2 国内外研究现状及发展方向

    1.3 机械手臂控制理论发展概况

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