一、PUMA560简介 PUMA-560机器手是工业机器人, 或称机器人操作臂。从外形来看, 它和人的手臂相似, 是由一系列刚性连杆通过一系列柔性关节交替连接而成的开式链。这些连杆就像人的骨架, 分别类似于胸、上臂 和下臂, PUMA-560机械手的关节相当于人的肩关节、肘关节和腕关节。操作臂的前端装有末端执行器或相应的工具, 也常称为手或手爪。手臂的动作幅度一般较大,通常实现宏操作。 PUMA一 560 型机器人由机器人本体(手臂)和计算机控制系统两大部分组成。机器人本体(手臂): 6 个自由度; 驱动采用直流伺服电机并配有安全刹闸;手腕最大载荷为2 kg (包括手腕法兰盘); 最大抓紧力为60 N ; 重复精度为士o.lm m; 工具在最大载荷下的速度: 自由运动时为1.0m/s,直线运动时为0.5m/s, 工具在最大载荷下的加速度为1 9 ; 操作范围是以肩部中心为球心 o.92 m 为半径的空间半球; 夹紧系统由压缩空气环节与四位电磁阀组成; 工具安装表面为腕部法兰盘面, 安装尺寸为。41.3mm上均布4 -M S的安装孔; 整个手臂重53kg。 PUMA-560机械手的运动学方程PUMA-560机械手属于关节式的机器人, 6个关节都是转动关节。前面3个关节确定手腕参考点的位置,后面3个关节确定手腕的方位。和多数工业机器人一样, 后 3个关节轴线交于一点。关节1 的轴线为铅直方向, 关节2和关节 3的轴线水平且平行距离为a2, 关节1和关节2的轴线垂直相交, 关节3和关节4的轴线垂直交错, 距离为a3。关节1和 2的 x轴方向的距离为d2, 关节3和 4的 x 轴方向的距离为d4。 PUMA-560机械手实体图见图1, 各个连杆坐标系的连杆参数列于表1中。 UMA-560机械手实体图 二、PUMA560机构描述 如图1 所示，PUMA560 机构是一个6 自由度的串联开链式机构。O-xyz坐标系是基础坐标系,a2, a3, d2,d4是结构参数， (i =1,2,… , 6) 是转角，α ( i=2,3, … , 6) 是扭角。该机构输入速度矢量是六维的。 （ 1） 其中为w角速度，v 为线速度。 图 1 PUMA560 机构 因为该机构为6 自由度机构，只要6 个杆件间的相对转角1， 2， 3， 4， 5， 6确定，该机构的位形就全部确定了。本文为了简化分析过程，固定2， 3， 4， 5， 6，只令1以 1 rad/s 变化，即 q= [1 0 0 0 0 0]T (2) 机器人运动学逆解在机器人学中占有重要地位, 它直接关系到运动分析、离线编程、轨迹规划, 是将工作空间内机器人末端件的位置、姿势转化成关节量的前提....
