基于MATLAB和ADAMS的六自由度机器人联合仿真_王战中

基于MATLAB和ADAMS联合仿真的工业机器人建模戎新萍;徐海璐;韩雪;房剑飞
【期刊名称】《制造业自动化》
【年(卷),期】2022(44)7
【摘要】为了对6自由度工业机器人进行振动抑制、解耦等理论控制算法作研究,在Simulink仿真软件上建立了此工业机器人的仿真模型,并将SolidWorks三维软件与ADAMS仿真软件相结合,建立了此工业机器人的虚拟样机,在虚拟样机上施加约束和驱动力,进行动态仿真,得到末端执行器位置的仿真结果图和关节驱动力矩图,且与Simulink仿真结果图相比较。

仿真结果表明:利用Simulink软件搭建工业机器人的仿真模型接近于真实模型,即此Simulink仿真模型较为准确,能为进一步的算法研究提供理论基础。

【总页数】4页(P28-30)
【作者】戎新萍;徐海璐;韩雪;房剑飞
【作者单位】南京工业大学浦江学院机电学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP241.2
【相关文献】
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ADAMS与Matlab联合仿真例子7.1ADAMS/Controls使用实例本实例以MA TLAB作为外部控制程序，以偏心连杆模型为例，讲解ADAMS与MA TLAB的联合仿真过程。

主要包括创建机械系统模型、模型参数设置、建立MA TLAB控制模型以及结果后处理四个步骤。

机械模型建立、模型参数设置这两步为了导出一个可在MA TLAB 软件Simulink 中使用的模块，这个模块包含了所建立ADAMS模型的信息参数，并有输入输出接口。

利用这个模块在MALTAB中建立控制系统，就可以控制ADAMS模型，在仿真结束后，可以直接在MA TLAB 中得到所需的数据结果进行后处理。

偏心连杆的形心与大地以铰链相连，连杆可以绕着铰链转动。

连杆右端连接有一个小球，由于小球的存在，使整个机构的质心与形心不重合，若在连杆左端没有力矩作用，连杆将做顺时针运动。

本例通过测量连杆运动的角速度、角度，对左端力矩的大小进行不断控制，最终使连杆相对平衡，即其角速度为零。

图7-22偏心连杆模型以下将详细介绍联合仿真的详细步骤。

通过本实例的学习，能够详细了解ADAMS软件与MA TLAB联合控制的使用方法。

7.2.1 创建机械系统模型1、设置单位启动ADAMS/View，选择新模型，在模型名输入MODEL_1。

选择菜单栏【Settings】→【Units】命令，设置模型物理量单位，将单位设置成MMKS，长度和力的单位设置成毫米和牛顿，如图7-23所示：图7-23设置模型物理量单位2、创建连杆单击几何工具包中的连杆按钮，将连杆参数设置为Length=400，Width=20，Depth=20，然后在图形区水平拖动鼠标，创建一个连杆，如图7-24。

图7-24创建连杆3、创建旋转副单击运动副工具包中的旋转副按钮，将旋转副的参数设置为1 Location和Normal to gird，单击连杆质心处的Marker点，将连杆和大地关联起来，如图7-25所示。

联合仿真可以充分利用各仿真软件的优点，从而简化建模实现快速仿真。

这里首先讲下如何实现联合仿真，工欲善其事，必先利其器。

一.Matlab与Amesim1. 安装好matlab与amesim。

要点：安装目录不要有空格，比如不要放到program files这个目录中。

2.安装编译器(compiler)Microsoft Visual C++ 6.0（必须）或者Compaq Visual Fortran Pro v6.6.0（可选），在安装过程中遇到设置环境变量的(environmental variance)选择‘yes’，免得以后自己添加麻烦3.拷贝Microsoft Visual C++ 6.0安装目录下\VC98\Bin\VCVARS32.BAT文件到Amesim的安装目录下。

比如：C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin中的VCVARS32.BAT拷贝到C:\AMESim\7.0.0下面4.设置Matlab环境变量，这样联合仿真时Amesim才能找到matlab。

在系统变量中添加‘MATLAB’，其值为Matlab的安装路径，如D:\MATLAB\R2009a。

5.在matlab中设置编译器（如下图）。

在matlab命令行里输入mex -setup，选择编译器Microsoft Visual C++6.0 ,最后选Y确定。

6. 在Amesim里选择编译器。

打开Amesim--tools--options--Amesim preferences选择Microsoft Visual C++7.在Matlab 的目录列表里加上AMESim与Matlab 接口文件所在的目录%AME%\matlab\amesim,其中%AME%是AMESim的安装目录,如果安装在C:\AMEsim ,则就加上C:\AMEsim\matlab\amesim。

（有的版本这个目录可能是安装目录\******ing\matlab\amesim）8．在matlab中set path中继续添加路径：%AME%\7.0.0\interface\simulink以及%AME%\7.0.0\interface\sl2ame9. 完成，实现amesim to simulink 和simulink to amesim 的联合仿真。

基于Matlab和Adams的自平衡机器人联合仿真作者：徐建柱刁燕罗华高山来源：《现代电子技术》2012年第06期摘要：为检验自平衡机器人控制系统的准确性及其动静态性能，采用Matlab/Simulink和Adams建立虚拟样机系统的方法。

通过建立机器人的状态空间方程并利用LQR方法配置系统极点，设计出状态反馈控制器。

分别在Simulink和Adams中建立机器人的控制系统和机械仿真模型，利用二者实现对机器人的联合仿真。

仿真结果表明，所设计的控制方法能实现机器人平衡，并具有良好的动静态性能。

关键词：自平衡机器人； Matlab/Simulink； Adams；动力学仿真中图分类号：文献标识码：A文章编号：(School of Manufacture Science and Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China) Abstract：d based on Matlab/Simulink and Adams. The full state feedback controller was designed by building state spacial formula and configuring the system extremity with LQR method. The control system and the mechanical simulation model of the robot were built inSimulink and Adams for the robot was realized. The simulation result shows that the control methodcharacteristic.Keywords：收稿日期：基金项目：四川省科技厅科技支撑计划资助两轮自平衡机器人的研究是近几年众多国内外学者关注的一个热点，如瑞士联邦大学工业大学Felix Grasser等人研制的JOE，美国Southern Methodist大学研制的nBot，以及为所熟知的由Dean Kamen所发明的两轮电动代步车Segway等。