SCARA機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)控制算法研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-21 10:23
本文關(guān)鍵詞:SCARA機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)控制算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的小型裝配機(jī)器人,本文參照工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了一款SCARA機(jī)器人,該機(jī)器人具有四個(gè)自由度可以在平面內(nèi)完成裝配作業(yè),具有較好的實(shí)用性和商業(yè)性。本課題調(diào)研了國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì),閱讀了大量參考文獻(xiàn),重點(diǎn)規(guī)劃了SCARA機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)本體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出一套完整的機(jī)器人結(jié)構(gòu)。首先,對(duì)SCARA機(jī)器人做了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和重要零部件的選型計(jì)算;并利用SolidWorks軟件對(duì)其機(jī)械手的大臂和小臂進(jìn)行應(yīng)力學(xué)仿真分析。其次,對(duì)SCARA機(jī)器人3號(hào)關(guān)節(jié)和4號(hào)關(guān)節(jié)的耦合運(yùn)動(dòng)做了解耦分析;解析了SACRA機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,并研究分析了在關(guān)節(jié)空間下和直角坐標(biāo)下的軌跡規(guī)劃,通過Matlab建立SCARA機(jī)器人模型驗(yàn)證了五次多項(xiàng)式插值和拋物線插值算法。最后,介紹了常用的幾種運(yùn)動(dòng)學(xué)控制方法,并對(duì)基于SCARA機(jī)器人模型的反演自適應(yīng)控制算法進(jìn)行了研究分析和Matlab仿真,取得了較好的控制效果,為該理論在實(shí)際應(yīng)用中的發(fā)展起到了一定的推進(jìn)作用。
【關(guān)鍵詞】:SACRA機(jī)器人的設(shè)計(jì) 關(guān)節(jié)解耦 反演自適應(yīng)
【學(xué)位授予單位】:湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TP242
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第1章 引言8-13
- 1.1 課題研究背景與意義8-9
- 1.2 國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)9-11
- 1.3 研究?jī)?nèi)容及意義11-12
- 1.4 本章小結(jié)12-13
- 第2章 SCARA機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13-32
- 2.1 SCARA機(jī)械手設(shè)計(jì)總體規(guī)劃13-15
- 2.1.1 SCARA機(jī)械手基本參數(shù)設(shè)計(jì)13-14
- 2.1.2 機(jī)械手傳動(dòng)方案比較14-15
- 2.2 SCARA機(jī)械手關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算15-24
- 2.2.1 電機(jī)及滾珠絲桿花鍵的計(jì)算與選型15-16
- 2.2.2 旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的計(jì)算和選擇16-18
- 2.2.3 滾珠絲桿花鍵的計(jì)算和選擇18-22
- 2.2.4 滾珠絲桿花鍵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇與計(jì)算22-24
- 2.3 同步齒形帶的設(shè)計(jì)和選型24-28
- 2.3.1 關(guān)節(jié)3的同步帶選擇24-27
- 2.3.2 關(guān)節(jié)4的同步帶選擇27-28
- 2.4 SCARA機(jī)器人大小臂結(jié)構(gòu)受力分析28-31
- 2.4.1 大臂的受力分析28-30
- 2.4.2 小臂的受力分析30-31
- 2.5 本章小結(jié)31-32
- 第3章 SCARA機(jī)器人的關(guān)節(jié)解耦及軌跡規(guī)劃32-43
- 3.1 SCARA機(jī)器人3號(hào)關(guān)節(jié)和4號(hào)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)解耦分析32-34
- 3.2 軌跡規(guī)劃34-41
- 3.2.1 直角空間運(yùn)動(dòng)規(guī)劃35-37
- 3.2.2 關(guān)節(jié)空間運(yùn)動(dòng)規(guī)劃37-39
- 3.2.3 基于Matlab的SCARA機(jī)器人軌跡仿真39-41
- 3.3 本章小結(jié)41-43
- 第4章 SCARA機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制算法研究43-57
- 4.1 工業(yè)機(jī)器人常用控制方法和策略43-45
- 4.2 基于SCARA機(jī)器人的反演自適應(yīng)模糊控制研究45-46
- 4.3 SCARA機(jī)器人狀態(tài)的動(dòng)力學(xué)模型46-47
- 4.3.1 SCARA機(jī)器人狀態(tài)的動(dòng)力學(xué)模型分析46-47
- 4.4 SCARA機(jī)器人反演自適應(yīng)模糊控制器設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析47-49
- 4.4.1 SCARA機(jī)器人控制器的設(shè)計(jì)47
- 4.4.2 SCARA機(jī)器人反演滑?刂圃O(shè)計(jì)47-48
- 4.4.3 SCARA機(jī)器人的自適應(yīng)模糊控制設(shè)計(jì)48-49
- 4.5 穩(wěn)性分析49-51
- 4.6 SCARA機(jī)械手的仿真51-56
- 4.7 本章小結(jié)56-57
- 第5章 總結(jié)與展望57-58
- 5.1 總結(jié)57
- 5.2 展望57-58
- 參考文獻(xiàn)58-61
- 致謝61
【相似文獻(xiàn)】
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1 陳林;奚如如;王興松;;套索驅(qū)動(dòng)細(xì)長(zhǎng)機(jī)器人的初步設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J];機(jī)電工程;2011年03期
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3 羅飛,,余達(dá)太;主動(dòng)式控制──機(jī)器人抑振控制的有效方式[J];機(jī)器人;1995年04期
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5 蘇陸;日本機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)品[J];全球科技經(jīng)濟(jì)w
本文編號(hào):320150
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