愈加復(fù)雜的實際應(yīng)用場景下,新的操作任務(wù)與任務(wù)環(huán)境對機器人的性能也提出了更高的要求,因此在學(xué)術(shù)與工業(yè)領(lǐng)域針對冗余機械臂的研究逐漸深入。類似于人的手臂,七自由度冗余機械臂在能完成復(fù)雜任務(wù)的同時可以利用其冗余特性實現(xiàn)關(guān)節(jié)避極限、避奇異、避障、優(yōu)化關(guān)節(jié)力矩等性能指標。因此,本文針對七自由度冗余機械臂的運動控制技術(shù)進行研究與應(yīng)用,并在實際機械臂上完成驗證。根據(jù)Walker冗余機械臂的D-H參數(shù)建立了機械臂的關(guān)節(jié)模型,在設(shè)定關(guān)節(jié)運動上下限的基礎(chǔ)上研究了Walker冗余機械臂的正運動學(xué),同時根據(jù)蒙特卡羅法計算冗余機械臂的工作空間。利用參數(shù)化的臂型角求解冗余機械臂逆運動學(xué)的解析解,在存在肘關(guān)節(jié)偏置的冗余機械臂上實現(xiàn)了逆運動學(xué)解析解的推導(dǎo),并且在仿真環(huán)境下驗證了算法的準確性。首先研究了Walker冗余機械臂的動力學(xué)建模與基于動力學(xué)模型的控制方案。分析目前經(jīng)典的動力學(xué)建模方法的優(yōu)缺點與適用范圍,通過基于旋量理論的牛頓-歐拉方程建立冗余機械臂的動力學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上研究了基于動力學(xué)模型的重力補償與阻抗控制的理論。其次研究了Walker冗余機械臂的動力學(xué)參數(shù)辨識的全部過程。在動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上引入庫倫+粘滯摩... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
2 冗余機械臂的運動學(xué)分析
    2.1 機械臂模型概述及結(jié)構(gòu)參數(shù)
    2.2 機械臂運動學(xué)及工作空間分析
    2.3 逆運動學(xué)仿真實驗及結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
3 冗余機械臂的動力學(xué)建模
    3.1 機械臂關(guān)節(jié)動力學(xué)概述
    3.2 機械臂動力學(xué)模型的建立
    3.3 機械臂基于動力學(xué)模型的運動控制
    3.4 本章小結(jié)
4 冗余機械臂動力學(xué)參數(shù)辨識
    4.1 機械臂動力學(xué)參數(shù)辨識概述
    4.2 機械臂動力學(xué)參數(shù)辨識原理
    4.3 機械臂動力學(xué)參數(shù)辨識的實現(xiàn)
    4.4 本章小結(jié)
5 冗余機械臂基于動力學(xué)模型的控制驗證
    5.1 機械臂控制實驗概述
    5.2 基于重力補償?shù)耐蟿邮窘?br>    5.3 基于動力學(xué)模型的阻抗控制
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]冗余雙臂機器人協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)研究[D]. 申浩宇.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]冗余機械臂運動學(xué)及移動平臺航位推算和軌跡規(guī)劃研究[D]. 東輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]多自由度串聯(lián)機器人關(guān)節(jié)摩擦分析與低速高精度運動控制[D]. 吳文祥.浙江大學(xué) 2013
[4]機器人動態(tài)特性及動力學(xué)參數(shù)辨識研究[D]. 陳恩偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]六自由度串聯(lián)關(guān)節(jié)機器人慣性及摩擦參數(shù)辨識仿真[D]. 殷盛江.山東建筑大學(xué) 2015
[2]空間七自由度冗余機械臂動力學(xué)建模與控制研究[D]. 周誠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3166780