工業(yè)機(jī)器人在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要的角色,作為一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)的非線性系統(tǒng),如何取得良好的控制效果一直是人們關(guān)注的研究重點(diǎn)。本文的研究對(duì)象是實(shí)驗(yàn)室的埃夫特6軸機(jī)器人,該機(jī)器人由Ethercat總線技術(shù)開發(fā)具有較高的性能,主要討論了該機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué),動(dòng)力學(xué),參數(shù)辨識(shí)以及魯棒性控制問題,以開源Ethercat總線為基礎(chǔ)開發(fā)了控制端PC主站,開發(fā)了該機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制模塊,首先應(yīng)用matlab實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)算法,然后經(jīng)由實(shí)驗(yàn)辨識(shí)出有關(guān)的參數(shù)。本文首先關(guān)注的是機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題,這主要研究如何對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模型化的表述,也就是怎么樣表示機(jī)器人的末端的位置和姿態(tài),還有關(guān)節(jié)軸的速度及加速度之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系等,這也為后文的動(dòng)力學(xué)分析打下了基礎(chǔ),最后我們計(jì)算了該機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解還有運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆解問題,并且借助matlab進(jìn)行計(jì)算得到了正確的結(jié)果。隨后運(yùn)用拉格朗日第二類方程推導(dǎo)動(dòng)力學(xué)方程,由于6軸的動(dòng)力學(xué)方程十分復(fù)雜難以分析且計(jì)算誤差較大,因此我們對(duì)其進(jìn)行了適當(dāng)?shù)幕?jiǎn),之后介紹了系統(tǒng)辨識(shí)的原理與方法并且討論了對(duì)機(jī)器人進(jìn)行慣性參數(shù)辨識(shí)的具體方法,應(yīng)用最小慣性參數(shù)原理證明了可以將動(dòng)力學(xué)方程寫成慣性參數(shù)的線性形... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

工業(yè)機(jī)器人的使用情況

表現(xiàn)出來的高速高精度，體積可控，成本生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人都普遍存在控制精度不低端產(chǎn)品占了大多數(shù)。確的測(cè)量到機(jī)器人的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并可以通參數(shù)時(shí)候，我們就可以應(yīng)用控制理論對(duì)當(dāng)前動(dòng)[4]。隨著時(shí)代的發(fā)展生產(chǎn)力的進(jìn)步要求落后的技術(shù)將被時(shí)代所淘汰�？墒俏覀冎ㄐ院拖到y(tǒng)非線性明顯時(shí)，系統(tǒng)是無法滿們的控制策略來解決出現(xiàn)的問題。在實(shí)際復(fù)雜，明顯的非線性，時(shí)變性，所以我們面對(duì)定�？刂葡到y(tǒng)時(shí)，我們通常需要準(zhǔn)確的生產(chǎn)工作中，它自身的參數(shù)也會(huì)有相應(yīng)的樣建模就會(huì)使我們的控制方法缺乏靈活性創(chuàng)造一些假設(shè)條件，忽略一些不確定性和數(shù)學(xué)模型時(shí)域?qū)嶋H存在出入的。串聯(lián)機(jī)器

當(dāng)我們知道了各個(gè)關(guān)節(jié)的角度時(shí)，我們可以通過各個(gè)關(guān)節(jié)之間所建變換得到齊次變換矩陣，研究正解問題就是研究矩陣變換問題[32]。2）運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解：運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆解是與正解正好相反的，在我們研究完經(jīng)建立了相應(yīng)的坐標(biāo)系和矩陣變換關(guān)系，這時(shí)如果給定末端位置，我時(shí)的各個(gè)關(guān)節(jié)的角度問題，這就是運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆解問題，可以看出這個(gè)重要的。當(dāng)我們?cè)谇竽娼獾臅r(shí)候需要遵循一些原則，比如關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)角速度限制等等，有時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)不止一個(gè)解的情況，這時(shí)候都合考量，選擇正確的結(jié)果。逆解中也會(huì)出現(xiàn)奇異點(diǎn)，所以相對(duì)來說復(fù)機(jī)器人位資描述果想要考慮機(jī)器人的位置坐標(biāo)時(shí)，我們需要先把機(jī)器人想象成一個(gè)于我們簡(jiǎn)化分析，這是因?yàn)閯傮w在空間中的位置比較容易表示，比如一個(gè)三維向量來表示一個(gè)點(diǎn)。如下圖 2.1 所示，令O xyz為標(biāo)準(zhǔn)參考軸的單位向量。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]基于EtherCAT的多軸運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)[D]. 容愛瓊.華南理工大學(xué) 2013
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[6]基于嵌入式數(shù)控平臺(tái)的EtherCAT主站實(shí)現(xiàn)[D]. 張少勛.華南理工大學(xué) 2013
[7]基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)EtherCAT的多軸網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 王國(guó)河.華南理工大學(xué) 2012
[8]基于EtherCAT的分布式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 許陽釗.華南理工大學(xué) 2011
[9]基于EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的高性能伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 阮倩茹.湖南大學(xué) 2011
[10]EtherCAT網(wǎng)絡(luò)及其伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究[D]. 謝香林.大連理工大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3448044