柔性機(jī)器人因其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、靈活度高等特點(diǎn),目前在航空航天和工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。但柔性機(jī)構(gòu)因其固有剛度較低,在運(yùn)行過程中易產(chǎn)生自激振動(dòng)或受外部激勵(lì)產(chǎn)生振動(dòng),導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形過大,從而影響到機(jī)器人的控制精度、定位精度和可靠性。柔性臂作為一種廣泛應(yīng)用的柔性結(jié)構(gòu),對其在運(yùn)行過程中的振動(dòng)形態(tài)和幅度進(jìn)行有效控制,顯得尤為重要。常規(guī)的通過外加控制器模式的主動(dòng)或被動(dòng)模式的抑振方法,都會(huì)引起柔性臂系統(tǒng)自身阻尼的變化和額外質(zhì)量的增加,能耗較大。本課題擬通過對柔性機(jī)械臂系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行合理優(yōu)化,在不改變?nèi)嵝员巯到y(tǒng)剛度、阻尼和質(zhì)量等自身結(jié)構(gòu)參數(shù)的前提下,基于機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)特性,對機(jī)械臂關(guān)節(jié)處的電機(jī)實(shí)施優(yōu)化控制,可有效降低柔性機(jī)械臂系統(tǒng)末端振動(dòng)。本課題基于拉格朗日方程和假設(shè)模態(tài)法建立雙連桿柔性機(jī)械臂系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)其動(dòng)力學(xué)方程。在柔性機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,基于最小振動(dòng)原理,對其運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)�；谏鲜黾s束條件,在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系下設(shè)計(jì)了三種機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃策略和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析,并進(jìn)行了分析和比較�；陔姶艌隼碚摻C(jī)械臂關(guān)節(jié)處伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃,設(shè)計(jì)基于神經(jīng)元的自適應(yīng)PID... 

【文章來源】：安徽工程大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

加拿大SRMS[3]

2圖 1-2 C-leg 機(jī)器人[12]合結(jié)構(gòu)、神經(jīng)細(xì)胞控制和高效的能量轉(zhuǎn)換的類生命系統(tǒng)方向STO 公司[14]在 2010 年運(yùn)用碳纖維材料和柔性翅膀研制出了可

圖 1-3 非彈性約束的 N 連桿機(jī)械手示意圖[22]凱恩法是一種引入了矢量力學(xué)和分析力學(xué)的方法，運(yùn)用偏速度和偏角速度念求得系統(tǒng)的廣義主動(dòng)力和慣性力，可以避免出現(xiàn)內(nèi)力項(xiàng)。Zakia Hussain 等發(fā)了三自由度運(yùn)動(dòng)鏈的動(dòng)態(tài)模型作為示例來展示使用凱恩方法進(jìn)行建模所的詳細(xì)步驟。然后使用拉格朗日方法成功對所制定的模型進(jìn)行了驗(yàn)證。ukulwuthiopas 等[25]采用凱恩方法推導(dǎo)出受非完整約束的單輪機(jī)器人動(dòng)力學(xué)，降低了運(yùn)算的復(fù)雜性，描述了與用于穩(wěn)定和轉(zhuǎn)向的陀螺儀集成的單輪機(jī)器運(yùn)動(dòng)。Yang Ke 等[26]提出了使用 Kane 動(dòng)力學(xué)方程對遙控?zé)o人潛水器進(jìn)行動(dòng)模的詳細(xì)方法，推導(dǎo)出廣義主動(dòng)力和廣義慣性力。Xiang Zhang 等[27]基于凱法建立了應(yīng)用柔性梁技術(shù)的空間柔性探針-錐體對接系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，并凱恩模型和實(shí)驗(yàn)方法獲得沖擊力與時(shí)間的關(guān)系曲線。拉格朗日法從系統(tǒng)的勢能和動(dòng)能出發(fā)，將廣義坐標(biāo)系下的動(dòng)能、勢能帶入朗日方程，即可推導(dǎo)出系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程，計(jì)算效率較高，同時(shí)可以忽略掉內(nèi)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于壓電陶瓷的柔性機(jī)械臂抑振方法的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳希.安徽工程大學(xué) 2017
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本文編號(hào)：3274327