【摘要】：近些年,機器人產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,其中并聯(lián)機器人以其獨有的姿態(tài)在這個領域越發(fā)明顯,在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務等產(chǎn)業(yè)都有著非常廣的應用,其中六自由度等多自由度并聯(lián)機器人的應用需求越來越大,六自由度并聯(lián)機器人由上下兩個平臺以及上下平臺的連接桿組成,是一種并聯(lián)結(jié)構,該機器人平臺在航空航天、醫(yī)療設備、空間設備、工業(yè)分揀及娛樂設施等眾多領域有著廣泛并且優(yōu)越的表現(xiàn)。在機器人機械結(jié)構滿足應用的同時,對其控制系統(tǒng)的要求越加嚴格和謹慎,因此,對于控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)更加重要,與此同時,在控制系統(tǒng)基礎上的運動控制實現(xiàn)和應用同樣重要,非常具有研究價值和意義。本文首先對六自由度并聯(lián)機器人進行坐標系的建立,在此基礎上,分析其逆向運動學和正向運動學問題,為實際控制并聯(lián)機器人提供理論依據(jù);其次,實現(xiàn)了六自由度并聯(lián)機器人控制系統(tǒng)硬件設計,包括控制系統(tǒng)結(jié)構組成,控制器設計和控制系統(tǒng)電氣連接,控制器設計包括核心控制單元和擴展接口單元,并對相關電路進行介紹;緊接著完成了并聯(lián)機器人控制系統(tǒng)軟件設計,包括ARM、FPGA和上位機三部分程序設計,并對軟件功能和軟件結(jié)構進行介紹;再次,實現(xiàn)了六自由度并聯(lián)機器人的多種運動控制功能;最后,完成了基于六自由度并聯(lián)機器人的飛行模擬器設計,通過搖桿的控制,飛行模擬軟件對飛行過程中人的視覺和聽覺進行模擬,機器人位姿變化對飛行過程中人對加速度的感知進行模擬,具體包括飛行模擬器簡介、實現(xiàn)原理和建模以及成果展示,驗證了理論研究的正確性,并為六自由度并聯(lián)機器人在其他領域的成功應用提供了保障。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP242
【圖文】：

圖1-1 6自由度Stewart平臺機構Fig.1-1 6 degrees of freedom Stewart platform mechanis括正向解和逆向解兩個方面。正向解是通過給定和姿態(tài)，逆向解是通過機器人手部的位置和姿態(tài)人來說，逆向解非常簡單，然而正向解卻難以都已經(jīng)有了一定的成果[32]。真選擇 Stewart 機器人作為了研究對象，在 Te成果，同時為了解決機器人的正向解，建議使用寧教授根據(jù)剛體運動學原理[33]，基于運動坐標速度影響系數(shù)的公式，進一步解決了并聯(lián)機器人處在奇異位形的狀態(tài)時，其整個操作平臺會出現(xiàn)與此同時，機械關節(jié)的驅(qū)動力將趨于無限大，

主要由上平臺、下平臺和六個連接上下平臺的伸縮桿組成，連接部分為虎克鉸，下平臺固定不動，由六個伸縮桿的長度變化控制上平臺的位置和姿態(tài)的變化。圖1-2 六自由度并聯(lián)機器人Fig.1-2 Six-degree-of-freedom parallel robot

軌跡控制和跟蹤控制；飛行模擬器應用包含模擬器介紹、模擬器原理和模擬器建模與實現(xiàn)。本文將在后續(xù)章節(jié)對其各部分內(nèi)容加以詳細介紹。圖1-3 研發(fā)設計內(nèi)容Fig.1-3 Research and development design content1.4.2 章節(jié)安排本課題針對基于六自由度并聯(lián)機器人的運動模擬器設計目標，設計并完成了一套六自由度并聯(lián)機器人的運動控制系統(tǒng)及運動模擬器應用實現(xiàn)。本論文共七章，各章研究內(nèi)容安排如下：

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本文編號：2750130