含柔性铰链的并联机器人刚柔耦合动力学与控制研究

发布时间：2024-03-13 03:29

　　并联机器人在微定位与跟踪应用中要满足运动响应快、精度高与稳定性好的性能,则对其动力学和控制策略的研究至关重要。目前在对并联机器人动力学进行研究时,基本是将其各构件视为刚体,忽略了机器人工作过程中各构件之间的刚柔耦合关系,导致创建的动力学模型不够精确。在对其进行控制时,依然将并联机器人各支链视为完全独立的单个系统,并运用传统的控制方法进行单独控制,未能充分考虑控制系统的多变量特性和其连杆结构的高度交互性,严重影响机器人的工作性能。文章根据并联机器人在微定位与跟踪应用中的需求,建立了含柔性铰链的三自由度并联机器人模型,并对其刚柔耦合动力学和最优控制策略进行分析。具体研究内容如下:首先,运用SolidWorks软件创建了含有柔性铰链的三自由度并联机器人三维结构模型;运用几何法分析了其位置逆解;运用数值法分析了其位置正解,并基于MATLAB软件对其位置正解进行仿真计算。同时为了确保该机器人的可控性,对其奇异性进行分析。仿真结果表明:该并联机器人末端质心的实际轨迹与其期望轨迹基本吻合,误差相对较小,验证了所建并联机器人模型的正确性,为其动力学与控制策略的研究提供了理论依据。其次,运用多体系统传递...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1并联机器人的应用

硕士学位论文1第1章绪论1.1研究背景及意义随着社会的进步，传统制造业不断转型升级，工业生产对科技发展水平提出了更高的需求。智能化、自动化的日益普及使得机器人在各行各业的应用倍受青睐，各种类型的工业机器人、医疗服务机器人、农业机器人、建筑机器人、娱乐机器人与特种机器人等的出现，为....

图1.2国外并联机器人研究实例

继研究出了多种不同结构并联机床、工业加工设备和测量装置等工业应用装置[19]。在对并联机床应用探究的同时关于其所涉及的基本理论：动力学、运动学、控制方法和稳定性等问题同样引起了众多科研单位及著名学者的重视，于1998年在意大利举办了首届国际性的并联机构运动学相关的机器专题研讨会，....

模拟器图1.3国内并联机器人研究实例（c）阿童木并联机器人（d）穆特科技娱乐驾驶

含柔性铰链的并联机器人刚柔耦合动力学与控制研究4市场的成长对行业有着不可估量的作用。国内并联机器人现有市场参与者主要有翼菲自动化、穆特科技、勃肯特、李群自动化、阿童木等企业。阿童木并联机器人如图1.3（c）所示，该并联机器人在整机性能、作业可靠性、现场使用经验方面具有无法比拟的优....

图2.1柔性铰链三维结构图

硕士学位论文13图2.1柔性铰链三维结构图图2.2并联机器人三维实体模型表2.1并联机器人基本参数表参数数值动平台半径（R）静平台半径（r）上支腿长度（La）下支腿长度（La）支腿伸缩行程（S）动平台质量（M1）静平台质量（M2）支腿质量（m）支腿结构刚度（k）120mm300m....

本文编号：3927120