根據PUMA560 的結構特點，構建了機器人的AutoCAD模型和D-H 坐標系。采用機器人D-H 坐標變換法，建立了PUMA560 機器人運動學正解的數學模型。借助AutoCAD 平臺對工件中心位置和姿態進行測量，使得數學模型和CAD 運動仿真得到了較全面的相互驗證，對工業機器人運動性能研究具有積極意義。

　　機器人運動學是機器人技術的重要構成部分，是運動分析、軌跡控制和離線編程的重要基礎。運動學正解研究的是已知機器人各關節的運動變量，求工件中心(末端執行器中心)相對基坐標系位姿的問題。

1、CAD 模型與D-H 坐標系的建立

　　(1) PUMA560 機器人的CAD 建模

　　PUMA560 機器人由機座1 和6 個活動桿件構成，具有6 個旋轉關節。使用AutoCAD 平臺提供的實體建模、實體編輯和布爾運算等功能，可以很方便地建立各個桿件的實體模塊(略)，根據各個構件的裝配關系和位置尺寸可以調整好機器人的初始狀態的相對位姿關系，如圖1。

　　(2)D-H 坐標系的建立

　　機座坐標系(X0Y0Z0)連在機座1 上，為簡化計算，將其原點O0平移，使O0、O1重合，按照右手坐標系規則建立各活動桿件坐標系，圖2 是較簡便的一種。

　　PUMA560 機器人桿件坐標系的原則可以用轉角θi、扭角αi、桿長hi和偏距di 4 個構件參數來描述。zi軸取桿件i 與桿件i+1 副的軸線方向，而xi軸則取沿相鄰兩z 的公垂線方向。桿長hi是沿xi軸從zi-1軸至zi軸的距離，規定與xi軸正向一致的距離為正。偏距di是沿zi-1軸從xi-1軸至xi軸的距離，規定與zi-1軸的正向一致的距離為正。扭角αi是繞xi軸從zi-1軸至zi軸角位移， 規定從xi軸方向觀察逆時針方向的角位移為正。轉角θi是繞zi-1軸從xi-1軸至xi軸的角位移，規定從zi-1軸方向觀察逆時針方向的角位移為正。

4、結語

　　建立了PUMA560 機器人的運動學正解的CAD幾何模型與數學模型，通過AutoCAD 對起始和運動后的仿真和測量，使得正解數學模型與CAD 模型仿真在位置和姿態方面得到了較全面的相互驗證，對機器人運動性能后續研究工作具有積極意義。