工业机器人是集机械和电子技术于一体的高技术产品，是一种最为典型的 机电一体化设备。随着机械、电子、控制、传感器等多学科先进技术的不断进 步，其应用范围越发广泛。尤其是近年来，工业机器人技术的不断进步对社会 生产和发展起着更为突出的推动作用。在此背景下，工业机器人技术的研究就 显得越来越重要。 本文在分析 Cincinnati 机器人本体结构的基础上，用 D-H 参数法建立了该 机器人的运动学模型，推导了其运动学正逆问题算法公式。在 MATLAB 环境 下，仿真绘制了该关节式机器人的工作空间，验

题主要开展了以下几个方面的工作： 首先，依据工作空间中机械臂抓持器要想达到任意位姿，至少需要六个自由 度的结论，采用了六自由度链式关节的结构。根据自平衡机器人的尺寸设计了一 套机械臂的结构方案，并通过各连杆的质量，采用静力学估算各个关节的力矩， 从而选择与之匹配的电机。采用了一种基于 CAN 总线分布式的控制方案。将工 控机和关节控制器挂在 CAN 总线上。工控机主要功能是对关节控制器进行监控， 同时也完成机械臂运动学、轨迹规划方面算法的实现。关节控制器采用 TI 公司 的 TMS320LF2

多关节机器人的工作空间是反映机器人运动能力的一个重要指标。提出了一种简化的多关节机器人工作空间仿真方法，可以不用求解正运动学方程，只要根据简单的机器人关节变换参数就可以通过仿真迅速得到其运动空间。以Brokk50机器人为例，首先建立其D-H变换坐标图并确定变换参数，然后以Matlab为仿真工具建立仿真模型并验证参数正确性，最后运用提出的新方法快速求出其运动空间。从而能够为多关节机器人的设计改进、遥操作和轨迹规划等工作提供参考。