基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的Delta并聯(lián)機(jī)械手控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2019-11-22 09:38
【摘要】:Delta并聯(lián)機(jī)械手是世界上應(yīng)用最為成功、最具代表性的并聯(lián)機(jī)構(gòu),末端可獲得極高的速度和加速度,在食品、制藥、電子等領(lǐng)域的生產(chǎn)線分揀、包裝、裝配環(huán)節(jié)中具有廣闊的應(yīng)用前景,但目前國(guó)內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)的Delta并聯(lián)機(jī)械手與國(guó)外相比還有較大的差距,而控制系統(tǒng)是提高機(jī)械手性能的關(guān)鍵與核心,因此研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Delta并聯(lián)機(jī)械手控制系統(tǒng)具有重要意義。 首先,對(duì)Delta機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模分析,得到運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解和運(yùn)動(dòng)學(xué)正解。針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中Delta并聯(lián)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)過程,對(duì)門字型運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了系統(tǒng)的規(guī)劃和整理。對(duì)常用的經(jīng)典S曲線加減速控制方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并在此基礎(chǔ)上提出加減速更為柔順的改進(jìn)型修正梯形曲線來抑制(?)Delta機(jī)械手高速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)與沖擊。根據(jù)以上軌跡規(guī)劃內(nèi)容,結(jié)合具體運(yùn)行軌跡,采用虛擬樣機(jī)技術(shù),利用Proe/Mechanism和ADAMS軟件對(duì)Delta并聯(lián)機(jī)械手進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,得出驅(qū)動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)參數(shù),提出了一種伺服電機(jī)精確選型的新方法,所建立的虛擬樣機(jī)模型也為Delta機(jī)械手的研究提供了一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和控制的平臺(tái)。 其次,針對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)封閉式結(jié)構(gòu)的局限性,采用基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)同步運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)EtherMAC(Ethernet for Manufacture Automation Control),利用獨(dú)特的從節(jié)點(diǎn)同步與時(shí)鐘校正技術(shù)以及組件化開放式軟件結(jié)構(gòu),為機(jī)器人開發(fā)提供了一套高性能低成本的以太網(wǎng)解決方案。 最后對(duì)Delta并聯(lián)機(jī)械手的控制器響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了測(cè)試,然后對(duì)軌跡規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)、伺服參數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn),通過對(duì)比調(diào)節(jié),達(dá)成最佳控制效果,并與相關(guān)商業(yè)機(jī)械手進(jìn)行了性能對(duì)比。
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TP241;TP273
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TP241;TP273
【參考文獻(xiàn)】
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4 胡鴻豪;吳勇,
本文編號(hào):2564414
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