袋包裝運輸的，並且這些物料產量巨大，目前我國袋裝物料的倉庫搬運和裝卸運輸
方式主要是靠肩扛和小車拉，不僅裝卸工人的勞動強度大、工作效率低，而且是在
粉塵的環境下工作，危害裝卸工人的身心健康。由機器人代替人工搬運袋裝物料就
成為壹種合理的選擇，“袋裝物料裝卸汽車機器人的研究"(山東省教育廳科技計劃
項目，項目批準號：J05802)就是在這樣的背景下提出來的，本文以省教育廳科技
計劃項目為依托，完成了上述目標的基礎性部分，即對課題組研究的壹臺5自由度
袋裝物料搬運機器人進行了運動學和動力學計算的研究，並做了相應的仿真分析。
所完成的主要工作包括，建立了該機器人的串聯5桿運動坐標系，及其等效簡
化結構的多剛體動力學模型，對上述模型進行了運動學和動力學分析，計算出了該
機器人系統的運動學方程及雅可比矩陣，並推導出其簡化結構多剛體系統的第二類
拉格朗日動力學方程組。並且基於Matlab對袋裝物料搬運機器人動力學微分方程編程求解，開發出壹個形象實用的用戶系統，便於求解復雜的動力學微分方程的解。
在此基礎上，還運用ADAMS虛擬樣機技術對該機器人系統作了考慮重力影響
的動力學仿真：即先借助Solidworks的參數化建模功能建立了該5自由度袋裝物料
搬運機器人的虛擬三維實體模型，並通過ADAMS可以識別的Parasolid格式將該虛
擬機器人導入ADAMS平臺，再參照機器人實際的幾何參數、物理特性以及約束條
件，建立了該虛擬5自由度機器人的動力學仿真模型，並在有重力作用下，進行空
間軌跡跟蹤的仿真，獲取了壹系列的重要結果，為優化機器人結構和提升控制品質
的後續研究工作提供有價值的數據信息。
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