基于機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)的助老助殘機(jī)械手的構(gòu)型分析與研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-09 08:40
助老助殘機(jī)械手作為服務(wù)機(jī)器人重點(diǎn)研究方向,為行動(dòng)不便的老年人以及殘疾人在可能的范圍內(nèi)最大限度地恢復(fù)或代償上肢功能,滿足他們基本的生活自理需求。然而機(jī)械手在為老年人或是殘疾提供服務(wù)過(guò)程中,卻存在控制策略簡(jiǎn)單,不能規(guī)避障礙,可能存在使用安全隱患,且設(shè)備構(gòu)型復(fù)雜,結(jié)構(gòu)冗余,負(fù)重比小等一些列問(wèn)題。本文以助老助殘機(jī)械手作為研究對(duì)象,結(jié)合其構(gòu)型特點(diǎn),采用模型法對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與研究,主要內(nèi)容包括:機(jī)械手構(gòu)型的選擇作為結(jié)構(gòu)本體設(shè)計(jì)與分析的首要步驟,直接決定了機(jī)械手的性能,是機(jī)械手是否具有預(yù)定設(shè)計(jì)功能的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,選擇機(jī)械手構(gòu)型時(shí),需綜合考慮其自由度數(shù)目、自由度分布位置以及關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)方式等關(guān)鍵因素;基于機(jī)械手的構(gòu)型特征,簡(jiǎn)化其物理模型,建立D-H參數(shù)模型,以此為依據(jù)建立機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)方程,進(jìn)而對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析驗(yàn)證,得到各參數(shù)如何影響機(jī)械手的性能:對(duì)機(jī)械手正常工作時(shí)是否具有良好的動(dòng)態(tài)性能,運(yùn)用經(jīng)典控制理論,建立機(jī)械手私服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及機(jī)械系統(tǒng)的傳遞函數(shù),分析機(jī)械手的伺服環(huán)節(jié)與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的頻率性能;運(yùn)用三次多項(xiàng)式插值、五次多項(xiàng)式插值、三次B樣條函數(shù)插值以及MATLAB機(jī)器人工具箱,...
【文章來(lái)源】:山東科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 課題研究意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究來(lái)源與研究?jī)?nèi)容
1.5 本章小結(jié)
2 助老助殘機(jī)械手構(gòu)型方案與空間定位
2.1 機(jī)械手構(gòu)型確立
2.2 機(jī)械手關(guān)鍵零部件的靜力學(xué)驗(yàn)證
2.3 機(jī)械手關(guān)節(jié)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算與驗(yàn)證
2.4 機(jī)械手視覺(jué)空間定位
2.5 本章小結(jié)
3 助老助殘機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析
3.1 機(jī)械手的空間描述
3.2 坐標(biāo)變換
3.3 齊次坐標(biāo)變換
3.4 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
3.5 機(jī)械手動(dòng)力學(xué)分析
3.6 本章小結(jié)
4 基于經(jīng)典控制理論的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析
4.1 經(jīng)典控制理論分析簡(jiǎn)介
4.2 機(jī)械手的數(shù)學(xué)模型
4.3 基于經(jīng)典控制理論的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.4 本章小結(jié)
5 助老助殘機(jī)械手的軌跡規(guī)劃
5.1 軌跡規(guī)劃概述
5.2 關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃
5.3 基于MATLAB的機(jī)械手仿真
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間主要成果
本文編號(hào):3176993
【文章來(lái)源】:山東科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 課題研究意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究來(lái)源與研究?jī)?nèi)容
1.5 本章小結(jié)
2 助老助殘機(jī)械手構(gòu)型方案與空間定位
2.1 機(jī)械手構(gòu)型確立
2.2 機(jī)械手關(guān)鍵零部件的靜力學(xué)驗(yàn)證
2.3 機(jī)械手關(guān)節(jié)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算與驗(yàn)證
2.4 機(jī)械手視覺(jué)空間定位
2.5 本章小結(jié)
3 助老助殘機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析
3.1 機(jī)械手的空間描述
3.2 坐標(biāo)變換
3.3 齊次坐標(biāo)變換
3.4 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
3.5 機(jī)械手動(dòng)力學(xué)分析
3.6 本章小結(jié)
4 基于經(jīng)典控制理論的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析
4.1 經(jīng)典控制理論分析簡(jiǎn)介
4.2 機(jī)械手的數(shù)學(xué)模型
4.3 基于經(jīng)典控制理論的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.4 本章小結(jié)
5 助老助殘機(jī)械手的軌跡規(guī)劃
5.1 軌跡規(guī)劃概述
5.2 關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃
5.3 基于MATLAB的機(jī)械手仿真
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間主要成果
本文編號(hào):3176993
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