本文主要是以數值方法分析機械手之結構特性，包括了機械手受負載時，其幾何形狀
對於系統產生之最大剪應力、手端位移及結構之剛性所造成的影響。此外並將結構分
析所得之結果，應用於機器人之運動軌跡規劃(trajectory planning) 上。
本文首先探討由Denavit 和Hartenberg所建立之機器人連桿座標系統及運動學，藉以
了解負載及機器人手端(end-effector)位置之座標轉換方式，以及如何以解析方法求
得手端之撓性變形量，然後再以大限元素法分析機械手之結構特性。在結構特性分析
方面將問題予以簡化，只考慮系統受靜荷重之作用，亦即將時間因素忽略，動態問題
則留待以後再研究。此外環境因素的變化如溫度的改變所造成之影響，亦不列入考慮
。
在分析前首先獲得機器人之幾何形狀、運動型態及負載狀態等相關資料並依此建立系
統模型，而後將資料及建立之系統模型利用有限元素分析之技巧予以處理，再將處理
後之資料輸入可解結構分析之有限元素套裝軟體中，從而可得出機械手在運動軌跡中
任意位置時，其任意部位之位移及應力分佈。最後撰寫程式處理輸出之結果，即可得
到最大剪應力、手端位移及剛性與結構之幾何形狀的關係。
機械手在運動軌跡中不同位置時，結構將擺出不同之姿勢(configuration) ，而由於
姿勢的不同，也就造成了不同的位移及應力分佈。本文最後將結構分析所得之結果，
作為機械人軌跡規劃之依據，找出使機械手在操作時，手端垂直位移之變化量為最小
之較佳運動軌跡。
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