本文關(guān)鍵詞：柔索并聯(lián)機(jī)器人張力優(yōu)化和運(yùn)動(dòng)控制　出處：《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來(lái),柔索并聯(lián)機(jī)器人作為一種新型的并聯(lián)機(jī)構(gòu),其技術(shù)正快速發(fā)展。應(yīng)用領(lǐng)域也越廣泛。該類機(jī)器人是以柔索作為驅(qū)動(dòng)元件,牽引末端執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)定位功能,即柔索張力分布直接影響到對(duì)該類機(jī)器人控制的精度和穩(wěn)定性。因此為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人末端在特定的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下對(duì)機(jī)器人的穩(wěn)定控制,本文對(duì)3種柔索張力優(yōu)化算法進(jìn)行了研究。首先將四柔索三自由度并聯(lián)機(jī)器人和八柔索六自由度并聯(lián)機(jī)器人兩種機(jī)器人模型作為研究對(duì)象,分別對(duì)這兩種機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行分析;然后在分析力學(xué)平衡和張力分布的前提下,采用3種張力優(yōu)化算法:即OS張力優(yōu)化算法、3DT張力優(yōu)化算法以及MID張力優(yōu)化算法,解決了由于柔索并聯(lián)機(jī)器人的冗余特性造成的張力分布不唯一的問(wèn)題,并結(jié)合末端執(zhí)行器的速度規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃結(jié)果,對(duì)運(yùn)動(dòng)控制中的張力優(yōu)化算法進(jìn)行研究并驗(yàn)證其可行性與穩(wěn)定性。對(duì)于四柔索三自由度并聯(lián)機(jī)器人各算法基于動(dòng)力學(xué)平衡并在實(shí)體樣機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)對(duì)比分析;而八柔索六自由度并聯(lián)機(jī)器人各算法分析則是基于靜力學(xué)平衡原理且建立在MATLAB軟件平臺(tái)上,驗(yàn)證以上三種張力算法的可行性。
[Abstract]:In recent years, as a new type of parallel mechanism, the technology of flexible cable parallel robot is developing rapidly. The traction end actuator realizes the positioning function. That is, the tension distribution of flexible cables directly affects the accuracy and stability of the robot control. In this paper, three kinds of cable tension optimization algorithms are studied. Firstly, two kinds of parallel robot models of four flexible cables and three degrees of freedom and eight flexible cables and six degrees of freedom parallel robot are studied. The kinematics of the two robots is analyzed respectively. Then on the premise of analyzing mechanical balance and tension distribution, three kinds of tension optimization algorithms are adopted: OS tension optimization algorithm / 3DT tension optimization algorithm and MID tension optimization algorithm. The problem of non-unique tension distribution caused by redundant characteristics of flexible cable parallel robot is solved, and the velocity planning and motion trajectory planning results of the end actuator are combined. The tension optimization algorithm in motion control is studied and its feasibility and stability are verified. Based on dynamic balance and experimental verification on the platform of solid prototype, four flexible cables and three degrees of freedom parallel robot algorithms are tested. Compare and analyze the experimental data and the simulation data; On the other hand, the analysis of the algorithms of the parallel robot with eight flexible cables and six degrees of freedom is based on the static balance principle and is based on the MATLAB software platform, which verifies the feasibility of the above three tension algorithms.
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242

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