隨著人類生產活動的自動化、智能化的深入,生產設備的運動控制問題成為自動控制中亟需解決的課題。本文對平面運動機械機構——平面2自由度驅動冗余并聯機器人進行了運動控制研究。并聯機構的冗余問題已有較多學者進行了研究,取得了一些成果,但還沒有形成系統(tǒng)理論,還有許多問題尚待解決,尤其在并聯機構動力學運動控制方面。本文將在這些方面進行一些有益的探索工作。 首先,分析了平面2自由度驅動冗余并聯機器人的機構學性能;通過分析并聯機構的幾何結構關系和約束性質,建立了并聯機器人的運動學方程,得到驅動關節(jié)角和末端執(zhí)行器間的運動學傳遞關系。 其次,以串聯運動鏈機構和樹形結構模型為基礎,由達朗伯——拉格朗日方程和冗余并聯機構驅動力偽逆優(yōu)化分配方法,給出了平面2自由度驅動冗余并聯機器人的動力學方程,并且進行了系統(tǒng)參數辨識。 最后,研究了并聯機器人的坐標系運動控制、運動學反饋控制和動力學控制。對平面2自由度驅動冗余并聯機器人系統(tǒng)進行了關節(jié)空間PD控制算法、工作空間PD控制算法和計算力矩控制算法以及魯棒控制算法的仿真研究。

【文章頁數】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
第1章 前言
    1.1 課題研究目標
    1.2 課題的提出及意義
    1.3 國內外研究現狀
        1.3.1 運動控制研究現狀
        1.3.2 并聯機器人研究現狀
    1.4 課題的研究內容
第2章 并聯機器人性能分析
    2.1 并聯機器人性能分析基礎
        2.1.1 并聯機器人機構學分析
        2.1.2 并聯機器人運動學分析
        2.1.3 并聯機器人性能指標分析
    2.2 平面2 自由度驅動冗余并聯機器人性能分析
        2.2.1 并聯機器人自由度計算
        2.2.2 并聯機器人奇異位形
        2.2.3 并聯機器人工作空間
        2.2.4 并聯機器人誤差分析
第3章 平面驅動冗余并聯機器人建模
    3.1 運動學分析及模型建立
        3.1.1 運動學正解分析
        3.1.2 運動學逆解分析
    3.2 動力學分析及模型建立
        3.2.1 簡化樹系統(tǒng)動力學模型
        3.2.2 并聯機器人閉環(huán)約束條件
        3.2.3 并聯機器人動力學方程
        3.2.4 并聯機器人結構參數及常量計算
    3.3 并聯機器人系統(tǒng)參數辨識
第4章 冗余并聯機器人運動控制研究
    4.1 并聯機器人坐標系運動控制
    4.2 并聯機器人運動學控制研究
    4.3 并聯機器人動力學控制研究
        4.3.1 并聯機器人PD控制
        4.3.2 并聯機器人計算力矩法控制
        4.3.3 并聯機器人魯棒控制
第5章 冗余并聯機器人仿真及實驗結果
    5.1 并聯機器人實驗系統(tǒng)介紹
    5.2 并聯機器人控制系統(tǒng)參數設定
    5.3 并聯機器人坐標系運動控制實驗研究
    5.4 并聯機器人運動學控制實驗研究
    5.5 并聯機器人動力學控制仿真研究
        5.5.1 關節(jié)空間PD控制仿真
        5.5.2 工作空間PD控制仿真
        5.5.3 計算力矩法控制仿真
        5.5.4 魯棒控制仿真
    5.6 并聯機器人運動控制研究小結
第6章 總結
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間的研究成果



本文編號：3874803