基于單片機(jī)的4R機(jī)械手運(yùn)動軌跡規(guī)劃及運(yùn)動控制
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【摘要】:在工業(yè)生產(chǎn)中,機(jī)械手的運(yùn)用可以大大減輕人類的勞動負(fù)擔(dān),起到了不可替代的作用。工業(yè)機(jī)械手處在機(jī)械學(xué)等多學(xué)科的交叉領(lǐng)域,體現(xiàn)了各學(xué)科的先進(jìn)水平;谏a(chǎn)及研究的需要,本文將針對基于單片機(jī)控制的4R模型機(jī)械手進(jìn)行研究,對該型機(jī)械手作運(yùn)動學(xué)分析及動力學(xué)分析,確定該型機(jī)械手的運(yùn)動控制方案,為實(shí)際運(yùn)行提供一定的理論依據(jù)。對一個(gè)確定參數(shù)的4R模型機(jī)械手進(jìn)行簡化及參數(shù)化,繪制出機(jī)構(gòu)簡圖,建立系統(tǒng)坐標(biāo)系,推導(dǎo)出機(jī)械手末端位置方程。在實(shí)際控制中,往往是已知機(jī)械手各手臂參數(shù)及機(jī)械手末端要達(dá)到的位置,所以本文還將對機(jī)械手系統(tǒng)的運(yùn)動方程進(jìn)行反向求解。在實(shí)際應(yīng)用中,往往需要機(jī)械手做一些壁障的運(yùn)動策略,所以本文將在機(jī)械手運(yùn)動學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行軌跡規(guī)劃問題研究,并設(shè)定機(jī)械手末端進(jìn)行空間直線運(yùn)動。對比二次多項(xiàng)式擬合法和三次多項(xiàng)式擬合法得到的軌跡對機(jī)械手末端運(yùn)動精度的影響,并進(jìn)行同階次驅(qū)動函數(shù)不同密度細(xì)化下,對軌跡規(guī)劃的影響。本文以4R模型機(jī)械手為基礎(chǔ),以Visual Studio 2010為開發(fā)平臺,以AP203格式的圖形文件為數(shù)據(jù),編制一個(gè)基于AP203的4R機(jī)械手運(yùn)動仿真軟件,驗(yàn)證機(jī)械手運(yùn)動學(xué)分析。本文以4R模型機(jī)械手系統(tǒng)為平臺,采用中斷控制方式編制機(jī)械手控制程序,采用Visual Studio 2010軟件開發(fā)平臺編制機(jī)械手上位機(jī)控制程序,實(shí)現(xiàn)對機(jī)械手的控制。通過實(shí)驗(yàn),可以驗(yàn)證機(jī)械手運(yùn)動學(xué)分析的正確性。本文在對機(jī)械手進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析的基礎(chǔ)上,運(yùn)用了ADAMS軟件平臺,對機(jī)械手的動力學(xué)特性進(jìn)行了分析,得出4R模型機(jī)械手的動力學(xué)特性,并再次對4R機(jī)械手系統(tǒng)的軌跡規(guī)劃問題進(jìn)行驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】:沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP241
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1 禹鑫q,
本文編號:1301407
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