1. 研究目的与意义
当前工业机器人的应用是为单臂机器人独自工作的能力准备的,这样的机器人只适应于特定的产品和工作环境,并且依赖于所提供的专用设备和工夹具.一般地,单臂机器人只适合于刚性工件的操作,并受制于环境.随着现代工业的发展和科学技术的进步,对于许多任务而言单臂操作是不够的.因此,为了适应任务的复杂性、智能性的不断提高以及系统柔顺性的要求而扩展为双手协调控制,即由两个单臂机器人相互协调、相互配合的去完成某种作业.但由于组成双手协调控制系统的是两个机器人,它们不可能是两个单手机器人的简单组合,除了它们各自共同目标的控制实现外,它们相互间的协调控制以及对环境的适应性就成为组合的关键.这样双手协调控制机器人系统的进一步应用就受到了限制.而双臂机器人能完成对于人来说易于实现的功能.双臂机器人比双手协调机器人更具有实用价值.
随着机器人研究的深入和机器人领域的拓展，机器人仿真系统作为机器人设计和研究中安全可靠、灵活方便的工具，发挥着重要的作用。它涉及到机器人机构学、机器人运动学、机器人零件建模、仿真机器人三维实现和机器人运动控制等方面内容。仿真是利用计算机可视化和面向对象的手段，模拟机器人的动态特性，帮助研究人员了解机器人工作空间的形态及极限，揭示机构合理的运动方案和控制算法，从而解决在机器人设计、制造和运行过程中的问题，避免了直接操作实体可能造成的事故和不必要的损失，成为实用化离线编程技术的重要部分。
2. 国内外研究现状分析
国内：国内从80年代后期起，许多单位也开始从事机器人仿真技术的研究工作。在国家高技术计划自动化领域智能机器凡号题中，清华大学 浙江大学、沈阳自动化所及上海受大等单位承担了机器人系统仿真的研制任务，取得了多项研究成果。哈工大、北航、国防科大等单位承担了机器人机构仿真的任务，也研制成功一个大型的机器人仿真软件。还有不少单位针对某一具体方面进行了广泛深入的机器人仿真技术的研究。
国外：国外很早便认识到机器人仿真在机器人研究和应用方面的重要作用，并从70年代开始进行了这方面的研究工作．在许多从事机器人研究的部门都装备有功能较强的机器人仿真软件系统， 它们为机器人的研究提供了灵活和方便的工具 。例如， 美国cornell大学开发了一个通用的交互式机器人图形仿真系统ineffabelle，它不是针对某个具体机器人， 而是利用它可以很容易建立所需要的机器人及环境的模型，并且具有图形显示和运动的功能。西德saarlandes大学开发了一个机器人仿真系统robsim，它能进行机器人系统的分析、综合及离线编程，美国maryland大学开发了一个机械手设计和分析的工具dynaman， 它能产生机械手的动力学模型．根据需要可以自动产生fortran 的仿真程序， 同时也可产生符号表示的雅可比矩阵. mit开发了一个机器人cad软件包optarmⅡ，它可用于时间最优轨迹规划的研究。michigan大学开发了一个机器人图形编程系统progress， 其特点是菜单驱动和光标控制， 并能有219图形符号来仿真外界的传感器和执行部件， 以使用户获得更加接近真实的编程环境．
自80年代以来国外已建成了许多用于机器人工作站设计和离线编程的仿真系统，例如美国mcauto公司开发了机器人仿真系统place， 它主要用于机器人工作站的设计；pirensselaerpolytechnicinstitute研制了grasp calma公司在grasp的基础上开发了robotsim 软件，它主要用于工作站设计和机器人选型。通用电气公司的研究开发部对robot-sim 进行了改进工作。intergraph公司也研制了一个机器人仿真系统， 它更加强调机器人的动力学特性和控制系统对精度及整个性能的影响。computervision公司开发了软件包obographix， 它具有产生机器人工作路径、仿真机器人运动及碰撞检测等多种功能。目前它能对8种常用的机器人进行仿真。autosimu]ations公司研制了两个机器人仿真软件包automod和autogram autogram是利用gpss仿真语言的建模软件，automod是图形显示软件。deneb公司开发了igrip软件，它主要用于工作站设计和离线编程 sri国际部研制了仿真软件包rcode，它具有几乎实时的碰撞检测功能 西德kadsruke大学建立了机器人仿真系统rosi和ros2。法国lamm 开发了caro系统，它主要强调三维数据库设计技术，快速性及能在小机器上运行是其追求的目标。以色列oshap公司推出了robcad， 它主要用于工作站设计和离线编程， 并能将程序下装到系统内。在以上舟绍的软件中．大部分已经商品化，并已在很多生产和研究中获得了广泛应用。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：本设计是借助AutoCAD和Mathcad平台，建立SDA20D双臂机器人的数学模型和几何模型，利用AutoLISP语言为工具开发SDA20D双臂机器人运动仿真程序。
计划：（1）第1周，理解论文题目的内涵，初步拟订查阅文献的计划； （2）第2周，查阅文献，写出开题报告； （3）第3周至第4周，熟悉毕业论文中涉及到的预备知识，同时掌握论文的写作方法；开始进行毕业设计； （4）第5周至第10周，研究论文的主要内容，接受论文的中期检查；基本完成设计任务； （5）第11周至第14周，完成设计任务，做好论文的整理、打印等工作；（6）第15周，论文答辩准备，论文答辩.
4. 研究创新点
AutoLISP语言灵活多变的特点，为机器人仿真系统的研究提供了一种新的尝试方法。
以AutoCAD、AutoLISP为基础建立一个机器人运动仿真系统，这种系统可以在几分钟内产生我们所需要的机器人模型，实时地模拟机器人的操作过程，并将其形象地显示出来，通过这种模拟，可以确定机器人和环境的关系，检查杆件之间的干涉和碰撞，规划机器人的运动途径，判断作业的可行性和评定机器人的性能。
