本文以一種自主研制的索驅(qū)動(dòng)并聯(lián)多體機(jī)器人為研究對(duì)象,針對(duì)其動(dòng)力學(xué)建模、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軌跡優(yōu)化的關(guān)鍵性問題展開了深入理論研究,旨在提高該索并聯(lián)機(jī)構(gòu)在軌跡抓取上的高速度、低能耗,并且將所得的相關(guān)理論應(yīng)用于樣機(jī)。具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,基于矢量環(huán)法建立機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解模型,基于Maple數(shù)值迭代方法得到正運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)值解。通過對(duì)中間彈簧件進(jìn)行速度、加速度分析,基于拉格朗日能量法,建立矩陣形式的動(dòng)力學(xué)模型,進(jìn)而得到機(jī)構(gòu)慣量矩陣;運(yùn)用Matlab軟件,對(duì)機(jī)構(gòu)在給定軌跡下的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證,為后續(xù)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軌跡優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。其次,由于機(jī)構(gòu)的伺服電機(jī)和減速比參數(shù)對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能具有較大影響,為使機(jī)器人達(dá)到高速抓取的目的,對(duì)其伺服電機(jī)和減速比參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。提出一種快速確定索驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)和轉(zhuǎn)速比參數(shù)的流程化方法,并以所研究的索驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人為實(shí)例,對(duì)其伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速、力矩、功率、轉(zhuǎn)子慣量等參數(shù)和減速比參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選取,同時(shí)對(duì)相匹配的滾筒半徑和繩索參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選。根據(jù)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特性曲線,對(duì)選取的伺服系統(tǒng)進(jìn)行了校核和調(diào)整,使機(jī)構(gòu)在不損失抓取速度的情況下成本得到降低�；跈C(jī)... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 動(dòng)力學(xué)建模
    1.3 傳動(dòng)系統(tǒng)選型
    1.4 軌跡規(guī)劃
    1.5 本文的研究目的和主要內(nèi)容
第二章 索并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模分析
    2.1 引言
    2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
        2.2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解
        2.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解
    2.3 動(dòng)力學(xué)模型
        2.3.1 中間桿速度加速度分析
        2.3.2 拉格朗日法建模
        2.3.3 慣量矩陣的建立
    2.4 索并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型驗(yàn)證
    2.5 本章小結(jié)
第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)選型預(yù)估
        3.2.1 繩索參數(shù)
        3.2.2 滾筒和減速比選擇
        3.2.3 初選及校驗(yàn)電機(jī)型號(hào)
    3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)選取實(shí)例
    3.4 慣量分布情況
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于遺傳算法的時(shí)間最優(yōu)和能量最優(yōu)軌跡優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 抓取運(yùn)動(dòng)路徑描述
    4.3 關(guān)節(jié)空間軌跡優(yōu)化
        4.3.1 操作空間和關(guān)節(jié)空間的選擇
        4.3.2 非均勻5次有理B樣條插值
    4.4 時(shí)間最優(yōu)軌跡優(yōu)化
        4.4.1 基于原始路徑點(diǎn)的時(shí)間最優(yōu)軌跡優(yōu)化
        4.4.2 基于優(yōu)勢(shì)方向的時(shí)間最優(yōu)軌跡優(yōu)化
    4.5 能量最優(yōu)軌跡優(yōu)化
        4.5.1 基于原始軌跡點(diǎn)的能量最優(yōu)軌跡優(yōu)化
        4.5.2 基于優(yōu)勢(shì)方向的能量最優(yōu)軌跡優(yōu)化
    4.6 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
附錄C
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3168802