本文關鍵詞：三自由度欠驅動6R平面并聯(lián)機構的分析及控制仿真研究

  更多相關文章： 欠驅動 并聯(lián)機器人 運動學分析 動力學分析 運動和力矩規(guī)劃 控制仿真

【摘要】：欠驅動機器人是指主動關節(jié)控制輸入小于其自由度數(shù)的一類非線性系統(tǒng)。因為驅動關節(jié)缺少電機,欠驅動機器人具有能源消耗少、成本低、質量比較輕、系統(tǒng)靈活性比較強等很多優(yōu)點。欠驅動系統(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)出復雜性,這種復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動6R平面并聯(lián)機構,對該機構進行了運動學和動力學分析。建立了機構的運動學模型,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的動力學模型。由機構的運動學及動力學方程構成的方程組中,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)機器人及欠驅動機器人在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,總結了并聯(lián)機器人分析理論及欠驅動機構控制技術研究現(xiàn)狀,提出了本文的研究內(nèi)容、意義和目的。其次,建立了機構的運動學和動力學方程,對其進行了運動學和動力學綜合分析,為后文奠定了理論基礎。然后,將此機構的運動學和動力學方程聯(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軟件對該機構進行運動學和動力學仿真,將仿真得到的曲線和理論計算的曲線進行對比,說明對機構運動學和動力學數(shù)學模型建立的正確性。最后,運用MATLAB中的Simulink/SimMechanics分別建立機構的機械系統(tǒng)及控制系統(tǒng)模型,對控制方法的可行性進行驗證。
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH112

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