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1、机械手运动仿真实验报告一、机械手结构组成（简图）为机械手底座为机械臂1为机械臂2 为机械臂3a、b、c为转动副，机械臂实现3自由度运动二、机械手运动学方程推导绘图框及转动副夹角：绘图框大小为400X400转动副a:a ng 1 e a转动副b ： ang 1 e b转动副c： an g lec机械手运动范围：机械臂1长度50,机械臂2长度1 0 0 ,机械臂3长度50。三个关节可实现36 0度旋转。故机械臂运动范围为以半径为2 0 0的圆内。五、感悟通过本次实验，我学会了在运动学方程分析的基础之上，采用VC6. 0编写 多自由度机械手运动仿真程序，通过机械手有关的结构尺寸进行参数化，建立机 械
2、手运动学方程，拟定机械手运动范围。在编写运动仿真程序代码的过程中，不仅温习自己的所学知识,还培养了自 己严谨的态度，极大的启发了设计创新思维，调动学习积极性。同时也让我看到 了自己的局限性之处，以后还需要更勤奋的学习，注重实际的运用。机械手底座：X： (150,20 0 )Y： (25 0,200)机械臂1：Xi：(200,200)Y1： (2 0 0+ 5 0 * co s ( a nglea * 3.14 1 5 9 2 )180),(2 0 0 -5 0 * s in ( a ng 1 ea*3.14 1592180)机械臂2:X 2 ： (20 0 + 50* cos (ang 1 e
3、 a * 3. 1 4 1 592% 1 8 0),(20 0 - 5 0 * s i n(anglea*3. 14159218 0 )Y2：( (2 0 0 + 50 * cos(anglea*3.14 1 5926/180) +1 0 0 * cos(an g I e b * 3. 1 4 1592 6 / 1 8 0), (200- 5 0 *s i n(anglea * 3 . 1415926 / 1 8 0 )-10 0 *s i n (an g leb*3. 1 41592180)机械臂3：X3：(2 00 + 5 0 * cos(an g lea*3. 1 415 9 2 &18
4、0)+ 1 00 * cos (a n g 1 eb*3.141592 6/ 1 80), (200- 50 * s in(a n g L e a*3.14159 2 6/ 180) -100* s in(angl e b *3.14 1592 180)Y3： ( (20 0 + 50 * c o s (anglea * 3 .1415 9 26/ 1 80)+1 0 0co s (angIe b*3.141 592180)+5 0 * co s (angle c*3. 14 1 592 6/ 1 8 0 ) ),(2 0 0-50 * s in(anglea*3.141 5 9 2/180)
5、 -100* sin(a ngle b * 3.14 1 5926/ 180) -50* sin(angle c *3. 1 4 1 5 9 2 6/180)三、机械手运动仿真程序编写（关键函数代码）p Wnd-lnv a lidate();pWnd UpdateWind o w();pDC-Re c t angle。,400, 4 0 0)；D r awRo b o t Base();Dr a w Rob o tMem b erBa r l(m_fanglea)；Dra w RobotMembe r Bar 2 (m_ f an g lea, m_fang 1 e b)；D r awRobo
6、tMemberBa r 3(m_fan g lea, m_fangleb, m_fanglec);绘制底座及其颜色代码v o id CDrawR o b o tDIg: D rawRobotB a se() 。C Pen Su i yi P e n;SuiyiPen.CreatePen (PS_ SOLID, WjdezRGB(hong, 1 v ,1an)；CP e n *ol d Pen;。o IdPe n = pDC-Selec t Obje c t(&SuiyiPen);pDC-MoveTo(150, 200)；pDC- L i neT o (250,200);pD C -S e le
7、ctObjectfo 1 dPe n );D e 1 eteOb j e c t (SuiyiPe n );)绘制杆1v oid CDrawRobotDlg:Dr a w Rob o tMembe r B a r l(f 1 oat ang lea)叩 D C-Mov e To(2 0 0,200);opDC-LineTo(int( 2 0 0 + 50 * cos (anglea*3. 1 4 1 592180) ), i nt (20 0 -50 *s i n(anglea*3.14 1 59 2 %180);)/绘制杆2v o id CDrawRobotDIg： :DrawRob o t
8、Mem b e r Bar 2 (fl o at a n g Ie a Jloa t angleb)。pD C Move T o (int(200 +50 * cos( a ng 1 e a*3. 141592J180) )Jnt(2 00-50*sin(angle a *3. 1 4 1 59 2 6 / 180);opDC-Lin eTo (int(200 + 5 0* cos( a ng 1 e a *3.14 1 5 92 6/ 1 8 0)+100* c o s(ang I eb*3.1415926 / 1 8 0), int ( 200- 50 * sin(an g I e a*3
9、.14159 2 6/ 180)-10 0 * sin(an g leb*3.14159 21 8 0)；)绘制杆3v oid CD r awRob o tD 1 g:DrawRobotMemberBar3( f loat angle a , float an g leb, f 1 oat anglec)(pDC-MoveTo(int(200 + 50 * c os(anglea*3. 141592180) +100* c os (angleb*3.14 1 5 9 2 6 /180) )Jnt ( 2 0 0- 50 * si n (anglea*3. 1 4 1592/18 0 )-10
10、0 * sin(a n g leb*3. 1 415926/18 0 );pDC-L i neTo( i nt(2 0 0 + 50 * co s (an g I e a* 3 .1 4 15 9 25/ 1 8 0 )+ 1 00 * cos (angleb火 3.14 1 5 9 26/13 0 )+5 0 * c o s(an g 1 ec*3.141 5 9 2 &180), i nt(2 0 0 50 * si n ( a ngl e a*3.1 4 1592% 1 80)-100* si n ( angleb* 3.1 4 1 592&180 ) - 50* sin(anglec*
11、3.1415926/ 180)；)转动副a加减角度按钮代码vo i d CDrawRo b ot D lg：: OnB u tton 1 ()(。m_fa n g 1 ea = m_fang 1 e a + 1 ；U pda t eDat a ( F ALSE);。I n v a 1 idatefF ALS E);)void CDrawRo botDIg： :OnButton2()(m_fanglea = m_ f ang 1 ea -1;Upd a teData (FALSE);I n v alidatef FALSE);/转动副b加减角度按钮代码void CDraw Robo t Dig：
12、 :O n B ut t on3 ()m_fa n gleb = m_ f angle b + 1 ； Up d a teData(FALSE)；。Inval i d a te( F ALS E);void CD rawRo b otDIg: 0 n B u tton4 ()(m_fangl e b = m_fang 1 e b - 1 ;。Upda t eDa t a( F ALSE);I n valida t e(F ALSE) ;)/转动副c加减角度按钮代码v oid C D r a w Robot D lg：O n B utto n 5()(。m_fanglec = m_ f angl
13、ec + 1 ;。U p dateDatafFALS E);Invali d at e (FAL S E)；)void C Dr a w Rob o tDIg:： 0 nBu t t o n 6()。m_fang 1 ec = m_fan g 1 ec - 1; U p d a t eData ( F ALSE);Inv a lidate(F A LS E)；/机械臂1启动按钮代码v oid C Dr a wRobotDIg: OnButton7()。Afx B eginThread(Move T h rea d a, this);机械臂2启动按钮代码vo i d CDr a wRo b ot
14、 D I g :： OnBu t ton 8 ()。AfxBeginThr e ad(M o v e Thr e a d b, th i s);)/机械臂3启动按钮代码void C D ra w R obotD 1 g： :OnB u tton9()Af x B e ginThread(MoveT h rea d c, this);)机械臂1旋转代码UINT CD r a wRo b o t Dig： ：M o veT h rea d a (void *pa r ama) ( CD rawRobotDIg * p D Iga = (C Dra w Rob o t Dig*) p a ram a
15、 ； while (1)。 pDIga -m_ f a n gl e a = p D 1 g a-m_fan g lea + 1 ；o pDIg a -lnvalid a t e( F A LSE);。5 1 e e p (100);。return 0 ;机械臂2旋转代码UIN T C D raw Ro b o t Dlg:MoveThrea d b ( v oid *par a mb)(CD r awR o botDI g * p Dlgb = (C D r aw Rob o tDlg*)paramb ;。w h i Ie (1)。o pDlgb-m_fa n g 1 eb = pDlgb-
16、m_ f angleb + 1;。 p Dlgb-l n valid a te(FALSE );。Slee p (100); 。return 0;)/机械臂3旋转代码UINT C DrawRobotD 1 g:MoveThre a d c (void *paramc)CDr a wRo b otDIg *pD 1 gc = (C DrawR o botD 1 g* Jparamc;。while(l) (oo p DIg c-m_fangle c = pDlgc-m_fang 1 ec + 1;。p Dlgc-lnva 1 i d at e (FALS E);aSIeep(lOO);)o ret u rn 0 ;)/更新按钮代码void CDrawRo b ot D Ig： :OnButt o n R e fresh 0 () UpdateDataf T RUE);In v alid a t e (FALSE);)四、软件界面截图与说明界面左边为演示界面，右边为数据输入界面及运营按钮。绿色框：三自由度机械手运动仿真演示界面红色框：机械臂定位输入框及启动按钮黄色框：底座颜色及粗细输入框蓝色框：系统刷新及关闭按钮