運動學和動力學分析對機械臂的研究具有很重要的作用。以往對機械臂的研究方法均需要建立復雜的數(shù)學模型和程序，而 SimMechanics 具有簡單、快捷獲取動態(tài)系統(tǒng)的模型的功能，并且系統(tǒng)建模方便直觀，仿真功能強大，可以在模型中通過改變結構，優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，在仿真環(huán)境中分析結果。利用 SimMechanics 的上述優(yōu)點，以工業(yè)六自由度機械臂 EＲ10 為研究對象，將 SolidWorks 建立好的機械臂 EＲ10 模型導入到 MATLAB/ SimMechanics 仿真平臺中，生成對應的仿真模型，并且在運動仿真平臺中，通過在機械臂模型添加末端位姿信號和各個關節(jié)信號 （ 角度函數(shù)，力矩值） ，全面地對機械臂進行運動學和動力學分析。

　　隨著工業(yè)機械臂的發(fā)展，工業(yè)機械臂越來越廣泛地被運用于工業(yè)各個領域。而機械臂本身是一個復雜的機電系統(tǒng)，設計出來的機械臂的機電系統(tǒng)，需要包含驅動力/力矩和驅動器。在設計機械臂控制系統(tǒng)時，我們需要獲得每個部分的數(shù)學模型，每個電機的所需要扭矩和旋轉角度，并預計機械臂的運動位置?，F(xiàn)以六自由度工業(yè)機械臂 EＲ10 為研究對象，基于 MATLAB / SimMechanics 仿真平臺進行仿真研究。EＲ10 機械臂末端負載為 10 kg，可以應用于噴釉，拋光打磨等行業(yè)。SimMechanics 仿真平臺最大的特點是： 不需要去建立機構運動的數(shù)學模型和編制復雜程序; 系統(tǒng)建模方便直觀，仿真功能強大; 可以通過改變結構，優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，在仿真軟件環(huán)境中分析結果。這些特點大大減輕建立機構運動仿真模型這一過程的工作量，研究機械臂時可以通過這種簡單、快捷的方法來獲取機械臂的動態(tài)系統(tǒng)的模型。SimMechanics 包含一個 模 塊 庫 和 特 殊 的 仿 真 接 口 （ 傳 感 器 和 驅 動塊） ，這些 模 塊 將 SimMechanics 模 塊 和 Simulink 環(huán)境相銜接。文中將六自由度機械臂三維模型導入至 SimMechanics 仿真平臺中，生成對應的仿真模型，并在仿真模型的關節(jié)上添加關節(jié)角度信號，進行機械臂運動學正解分析; 添加末端位姿信號，進行機械臂運動學反解分析; 添加關節(jié)力矩和末端位姿信號，進行機械臂動力學正解分析; 添加關節(jié)角度信號，進行機械臂動力學反解分析。仿 真 流 程 圖 如 圖 1 所示。