發(fā)布時(shí)間：2023-02-24 10:54

　　現(xiàn)代遙控武器戰(zhàn)的發(fā)展逐漸趨近于輕型化、智能化,且對靈活度和殺傷力的要求越來越高,對目標(biāo)的指向精度也提出了更高的要求�；诖朔N趨勢和需求,無人遙控武器平臺和槍塔的指向精度已然成為世界各國研究的熱點(diǎn),當(dāng)前對遙控武器指向精度的研究發(fā)展迅速,但發(fā)射機(jī)構(gòu)的空間靈活度、體積輕小型化以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的可靠性是當(dāng)前遙控武器戰(zhàn)研究的重點(diǎn)。研究以基于發(fā)射臂的無人平臺為對象,以敵方有生力量和輕型裝甲為作戰(zhàn)目標(biāo),重點(diǎn)解決發(fā)射機(jī)構(gòu)的靈活性和輕型化,以及火力指向的問題。首先對臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)和整體無人作戰(zhàn)平臺進(jìn)行總體設(shè)計(jì),選用關(guān)節(jié)速度分別為120°/s、80°/s、80°/s的三軸六自由度機(jī)械臂作為平臺的發(fā)射機(jī)構(gòu),使其達(dá)到回轉(zhuǎn)-俯仰-俯仰的功能。對此發(fā)射臂建立D-H坐標(biāo)建立,以及正、逆運(yùn)動學(xué)分析,在Matlab中完成初步進(jìn)行建模;并對臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)和無人平臺及跟蹤系統(tǒng)三者之間進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的研究。其次通過對發(fā)射臂進(jìn)行關(guān)節(jié)空間和笛卡爾運(yùn)動軌跡的仿真以及關(guān)節(jié)力矩仿真,可知關(guān)節(jié)運(yùn)動速度可達(dá)80～120°/s,符合設(shè)計(jì)要求。并且在關(guān)節(jié)空間內(nèi)進(jìn)行五次多項(xiàng)式插補(bǔ)較三次多項(xiàng)式插補(bǔ)得到的關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)曲線更為平滑,末端執(zhí)行器的速度和角速度隨時(shí)間...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外相關(guān)技術(shù)進(jìn)展
        1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
2 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)平臺總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)
        2.1.1 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)組成及功能
        2.1.2 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求及參數(shù)
    2.2 輕武器指向無人平臺總體設(shè)計(jì)方案
        2.2.1 無人化輕武器指向系統(tǒng)組成
        2.2.2 輕武器指向無人平臺的機(jī)械結(jié)構(gòu)
    2.3 本章小結(jié)
3 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析
    3.1 臂式發(fā)射平臺機(jī)械臂設(shè)計(jì)優(yōu)化
        3.1.1 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)長度設(shè)計(jì)及優(yōu)化
        3.1.2 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)建模
    3.2 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析
        3.2.1 D-H坐標(biāo)系建立
        3.2.2 正運(yùn)動學(xué)分析及建模
        3.2.3 逆運(yùn)動學(xué)分析
        3.2.4 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)工作空間分析
    3.3 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)機(jī)械臂單關(guān)節(jié)控制
    3.4 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)機(jī)械臂反步控制
    3.5 臂式發(fā)射平臺空間定位技術(shù)研究
        3.5.1 臂式發(fā)射平臺與運(yùn)動目標(biāo)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
        3.5.2 臂式發(fā)射平臺與光電跟蹤系統(tǒng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
    3.6 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)姿態(tài)控制
        3.6.1 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)姿態(tài)控制概述
        3.6.2 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)運(yùn)動控制
    3.7 本章小結(jié)
4 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)空間運(yùn)動軌跡規(guī)劃
    4.1 發(fā)射臂關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃
        4.1.1 三次多項(xiàng)式插值
        4.1.2 五次多項(xiàng)式插值
        4.1.3 關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃仿真
    4.2 發(fā)射臂笛卡爾空間軌跡規(guī)劃
        4.2.1 梯形速度插補(bǔ)
        4.2.2 笛卡爾空間軌跡規(guī)劃仿真
    4.3 臂式發(fā)射機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)整體仿真
        4.3.1 發(fā)射臂關(guān)節(jié)力矩仿真
        4.3.2 基于robotics toolbox的工作空間仿真
    4.4 本章小結(jié)
5 機(jī)械臂變結(jié)構(gòu)PID控制及仿真分析
    5.1 隨動系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.1.1 隨動系統(tǒng)簡述
        5.1.2 隨動系統(tǒng)模型
    5.2 輕武器無人平臺隨動系統(tǒng)控制
        5.2.1 概述
        5.2.2 電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)
        5.2.3 速度調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)
        5.2.4 變結(jié)構(gòu)PID位置調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)
    5.3 隨動系統(tǒng)動態(tài)仿真分析
        5.3.1 階躍運(yùn)動仿真
        5.3.2 正弦運(yùn)動仿真
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號：3748731