隨著老齡化社會(huì)的到來(lái),勞動(dòng)力缺乏,勞動(dòng)力成本上升現(xiàn)象越來(lái)越普遍,工業(yè)機(jī)械臂的發(fā)展越來(lái)越受到人們的重視。但是目前大型的工業(yè)機(jī)械臂由于其成本高,體積龐大,操作復(fù)雜,不利于在中小企業(yè)的生產(chǎn)線上進(jìn)行普及,而“機(jī)器代人”需求較大的勞動(dòng)力密集型企業(yè)又以中小企業(yè)居多。基于以上背景,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一款小型機(jī)械臂是十分有必要的。本文首先對(duì)小型六軸機(jī)械臂進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,使用MATLAB和RoboticsToolbox對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的小型六軸機(jī)械臂進(jìn)行了建模,并對(duì)其運(yùn)動(dòng)空間進(jìn)行了仿真,同時(shí)對(duì)比了兩種軌跡規(guī)劃方法。本文設(shè)計(jì)的小型六軸機(jī)械臂由Arduinouno開(kāi)發(fā)板和STM32開(kāi)發(fā)板組成。其中STM32主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)舵機(jī)動(dòng)作的控制,Arduino開(kāi)發(fā)板主要作用是實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂上的各類(lèi)傳感器信息的讀取。本文在傳統(tǒng)機(jī)械臂PID控制器的基礎(chǔ)上,提出了一種基于模糊控制原理的參數(shù)自適應(yīng)PID控制器,該控制器將系統(tǒng)的偏差與偏差變化率作為模糊控制器的輸入,通過(guò)輸出PID控制器三個(gè)參數(shù)的變化量來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整PID參數(shù),實(shí)現(xiàn)PID在機(jī)械臂控制上的智能化和非線性化。實(shí)驗(yàn)表明,本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的小型六軸機(jī)械臂與同類(lèi)基于傳統(tǒng)PID控制器或回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法... 

【文章來(lái)源】：云南大學(xué)云南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１技術(shù)路線圖??４??

圖２．２機(jī)械臂模型??六軸機(jī)械臂由六個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成，機(jī)械臂的關(guān)節(jié)分布方式參考現(xiàn)有成熟的工??業(yè)機(jī)器人進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖２．２所示。第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)為垂直于地面的旋轉(zhuǎn)軸，第??二、第三和第五旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)都為平行與地面的旋轉(zhuǎn)軸，第四和第六旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)為與??連桿方向平行的旋轉(zhuǎn)軸：??為了使運(yùn)動(dòng)方程便于計(jì)算，必須讓表達(dá)式簡(jiǎn)潔，默認(rèn)采取下列兩種方法：??將機(jī)械臂置于初始位置，然后由該小型六軸機(jī)械臂模型的底座開(kāi)始設(shè)立基坐標(biāo)??系，機(jī)械臂模型軸的正向?yàn)榇怪毕蛏�，原點(diǎn)位于關(guān)節(jié)】的軸線上，面??平分機(jī)械臂的工作空間。使ｘ，．與＾＋＾具有一樣的方向，坐標(biāo)原點(diǎn)的高度也一??樣。??基于上面的方法。建立小型六軸機(jī)械臂坐標(biāo)系如下，機(jī)械臂４，?５，?６關(guān)節(jié)軸線??相交于同一個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)可以設(shè)為連桿坐標(biāo)系６＞４ｘ４ｒ４ｚ４、Ｇ＞６Ａｙ＾ｚ６的坐??標(biāo)原點(diǎn)

連桿的各個(gè)Ｄ—Ｈ參數(shù)定義如下：??ｆｌｙ表示連桿長(zhǎng)度，表示連桿扭角，＜？表示連桿偏置，３表示關(guān)節(jié)本文設(shè)計(jì)的機(jī)械臂機(jī)械臂參數(shù)如下：ｄ＝３５ｍｍ，＜３２＝ｌ〇５ｍｍ，么＝１００ｍｍ見(jiàn)表２．１。??表２．１?Ｄ－Ｈ參數(shù)表??０丨?？，＿１?０?范圍??００００?－１３５。？１３〇，?－９０°?ａ，?〇?－１８０。？４５〇，?０?〇?－４５。？］８０－。－。？


本文編號(hào)：3350947