Tripod并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)分析與控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-17 22:26
隨著科技的發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)的逐漸成熟,在生產(chǎn)生活中機(jī)器人得到廣泛的應(yīng)用。其中并聯(lián)機(jī)器人具有高剛度、高精度、高速度的優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)了串聯(lián)機(jī)器人在工作中呈現(xiàn)出承載能力弱、累計(jì)誤差高、定位精度低等不足。但由于并聯(lián)機(jī)器人的非線性、強(qiáng)耦合性和復(fù)雜性,在實(shí)際應(yīng)用中難以滿足精準(zhǔn)要求。因此,為了更好的將并聯(lián)機(jī)器人應(yīng)用于生產(chǎn)生活中,對(duì)其做深入的研究則具有重要的意義。本文以貝加萊Tripod并聯(lián)機(jī)器人為研究對(duì)象,以運(yùn)動(dòng)控制為主線,從運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)建模、工作空間分析、基于動(dòng)力學(xué)的控制算法設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行研究。本文首先根據(jù)Tripod并聯(lián)機(jī)器人簡(jiǎn)化模型建立坐標(biāo)系,基于幾何法對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)反解進(jìn)行分析,得出反解表達(dá)式。在反解基礎(chǔ)上,基于約束方程推導(dǎo)出機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正解表達(dá)式,并結(jié)合實(shí)例驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的正確性。利用虛功原理方法得到機(jī)器人動(dòng)力學(xué)方程,為后面相關(guān)控制算法的研究提供基礎(chǔ)。其次,基于機(jī)構(gòu)雅可比矩陣對(duì)機(jī)器人的奇異性和奇異位形進(jìn)行研究,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)反解,結(jié)合約束條件采用搜索法對(duì)Tripod機(jī)器人的工作空間進(jìn)行分析,并繪制出經(jīng)過(guò)約束限制的工作空間圖。針對(duì)末端執(zhí)行器在工作空間中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,文中基于正弦修正梯形加速度規(guī)律...
【文章來(lái)源】: 南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外并聯(lián)機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 研究現(xiàn)狀
1.3.2 發(fā)展趨勢(shì)
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
1.5 本文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 Tripod并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析
2.1 Tripod并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)述
2.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.2.1 坐標(biāo)系的建立
2.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)反解分析
2.2.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解分析
2.2.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型分析驗(yàn)證
2.3 機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析
2.3.1 機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化
2.3.2 動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.4 本章小結(jié)
第三章 Tripod并聯(lián)機(jī)器人工作空間分析及軌跡規(guī)劃
3.1 奇異性分析
3.1.1 雅可比矩陣
3.1.2 奇異位形
3.2 機(jī)器人工作空間分析
3.2.1 工作空間的約束分析
3.2.2 實(shí)際工作空間求解
3.3 Tripod并聯(lián)機(jī)器人的軌跡規(guī)劃
3.3.1 笛卡爾空間的直線插補(bǔ)算法和圓弧插補(bǔ)算法
3.3.2 笛卡爾空間的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
3.3.3 機(jī)器人門(mén)字形路徑規(guī)劃
3.4 本章小結(jié)
第四章 Tripod并聯(lián)機(jī)器人模糊自適應(yīng)控制設(shè)計(jì)
4.1 模糊控制策略
4.1.1 模糊控制策略分析
4.1.2 模糊控制器的設(shè)計(jì)
4.2 模糊自適應(yīng)控制策略
4.2.1 間接模糊自適應(yīng)控制
4.2.2 直接模糊自適應(yīng)控制
4.3 機(jī)器人模糊自適應(yīng)控制設(shè)計(jì)
4.3.1 控制器的設(shè)計(jì)
4.3.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.3.3 基于S函數(shù)建立機(jī)器人仿真模型
4.3.4 模糊自適應(yīng)控制仿真實(shí)驗(yàn)
4.4 模糊自適應(yīng)控制策略與模糊控制策略對(duì)比分析
4.5 參數(shù)變化對(duì)機(jī)器人軌跡跟蹤控制的影響
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者攻讀碩士學(xué)位期間獲得成果
本文編號(hào):3541064
【文章來(lái)源】: 南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外并聯(lián)機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 研究現(xiàn)狀
1.3.2 發(fā)展趨勢(shì)
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
1.5 本文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 Tripod并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析
2.1 Tripod并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)述
2.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.2.1 坐標(biāo)系的建立
2.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)反解分析
2.2.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解分析
2.2.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型分析驗(yàn)證
2.3 機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析
2.3.1 機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化
2.3.2 動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.4 本章小結(jié)
第三章 Tripod并聯(lián)機(jī)器人工作空間分析及軌跡規(guī)劃
3.1 奇異性分析
3.1.1 雅可比矩陣
3.1.2 奇異位形
3.2 機(jī)器人工作空間分析
3.2.1 工作空間的約束分析
3.2.2 實(shí)際工作空間求解
3.3 Tripod并聯(lián)機(jī)器人的軌跡規(guī)劃
3.3.1 笛卡爾空間的直線插補(bǔ)算法和圓弧插補(bǔ)算法
3.3.2 笛卡爾空間的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
3.3.3 機(jī)器人門(mén)字形路徑規(guī)劃
3.4 本章小結(jié)
第四章 Tripod并聯(lián)機(jī)器人模糊自適應(yīng)控制設(shè)計(jì)
4.1 模糊控制策略
4.1.1 模糊控制策略分析
4.1.2 模糊控制器的設(shè)計(jì)
4.2 模糊自適應(yīng)控制策略
4.2.1 間接模糊自適應(yīng)控制
4.2.2 直接模糊自適應(yīng)控制
4.3 機(jī)器人模糊自適應(yīng)控制設(shè)計(jì)
4.3.1 控制器的設(shè)計(jì)
4.3.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.3.3 基于S函數(shù)建立機(jī)器人仿真模型
4.3.4 模糊自適應(yīng)控制仿真實(shí)驗(yàn)
4.4 模糊自適應(yīng)控制策略與模糊控制策略對(duì)比分析
4.5 參數(shù)變化對(duì)機(jī)器人軌跡跟蹤控制的影響
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者攻讀碩士學(xué)位期間獲得成果
本文編號(hào):3541064
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