本文關(guān)鍵詞：三自由度欠驅(qū)動6R平面并聯(lián)機構(gòu)的分析及控制仿真研究

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【摘要】：欠驅(qū)動機器人是指主動關(guān)節(jié)控制輸入小于其自由度數(shù)的一類非線性系統(tǒng)。因為驅(qū)動關(guān)節(jié)缺少電機,欠驅(qū)動機器人具有能源消耗少、成本低、質(zhì)量比較輕、系統(tǒng)靈活性比較強等很多優(yōu)點。欠驅(qū)動系統(tǒng)是一種高度非線性系統(tǒng),多個目標變量需要控制使得系統(tǒng)表現(xiàn)出復(fù)雜性,這種復(fù)雜性有利于控制算法的研究和驗證。本文研究了一種三自由度欠驅(qū)動6R平面并聯(lián)機構(gòu),對該機構(gòu)進行了運動學(xué)和動力學(xué)分析。建立了機構(gòu)的運動學(xué)模型,對其位置、速度、加速度進行了分析,并運用拉格朗日方程得到了機構(gòu)的動力學(xué)模型。由機構(gòu)的運動學(xué)及動力學(xué)方程構(gòu)成的方程組中,方程個數(shù)等于未知量個數(shù),故系統(tǒng)具有確定的解。因此對此機構(gòu)提出了一種新型的控制方法,并對此控制方法進行了仿真與研究。本文的主要內(nèi)容如下:首先,分析了并聯(lián)機器人及欠驅(qū)動機器人在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,總結(jié)了并聯(lián)機器人分析理論及欠驅(qū)動機構(gòu)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀,提出了本文的研究內(nèi)容、意義和目的。其次,建立了機構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)方程,對其進行了運動學(xué)和動力學(xué)綜合分析,為后文奠定了理論基礎(chǔ)。然后,將此機構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)方程聯(lián)立起來,運用MATLAB軟件對其求解,進行運動規(guī)劃及力矩規(guī)劃,采用ADAMS軟件對該機構(gòu)進行運動學(xué)和動力學(xué)仿真,將仿真得到的曲線和理論計算的曲線進行對比,說明對機構(gòu)運動學(xué)和動力學(xué)數(shù)學(xué)模型建立的正確性。最后,運用MATLAB中的Simulink/SimMechanics分別建立機構(gòu)的機械系統(tǒng)及控制系統(tǒng)模型,對控制方法的可行性進行驗證。
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH112

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