机器人广泛的应用于生产生活各个领域,其普及程度决定了一个国家的加工制造水平的高低。因此,国内外众多专家对机器人相关领域进行了深入研究,尤其是针对系统动力学的建模,对机器人动力学控制领域有着极其重要的现实意义。本课题以串联型三自由度机器人为研究对象,将机械臂与电机作为一个被控对象建立系统动力学模型,具体工作如下:(1)确定实验室RBT-6T/S03S型机器人的结构参数,依据D-H规则建立机器人坐标系,搭建六自由度机械臂的运动学模型,得到各个关节与末端之间的位置映射。在MATLAB环境下对机器人运动学进行仿真验证。(2)结合矢量法与微分法的优点,建立机械臂的速度/加速度雅克比矩阵,得到各个关节与末端之间的速度/加速度映射。(3)对三自由度机器人的本体进行动力学建模。根据建立的坐标系和机械臂结构参数,利用拉格朗日方程建立三自由度机械臂的本体动力学模型,得到关节动力学参数和力矩之间的映射关系;结合U-K理论求解机械臂的外部驱动力。利用MATLAB对机械臂的位移和力矩之间的关系进行仿真验证。(4)将机械臂和电机结合,作为一个被控对象进行系统分析,确定电机的电磁转矩和负载转矩特性,以及电机侧与机械臂侧的相互对应关系,建立基于三自由度机器人的系统动力学模型。利用MATLAB仿真验证模型的正确性。