本文所研究的打撈機器人主要用于抓取高價值水面漂浮物,由于其自身結(jié)構(gòu),動力學特性,環(huán)境等因素,其實現(xiàn)自動化抓取的精度難以保證,因此本文主要針對影響其抓取精度的主要因素,進行研究,進而提高其抓取精度。本文以打撈機器人系統(tǒng)的8自由度機械臂為研究對象,以位姿精度提升為目的,對其誤差模型和參數(shù)辨識及其補償方式進行了研究,包括其正向運動學模型及其靜態(tài)結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差的建模,基于臂桿柔性的彈性變形誤差模型建立,動力學模型的建立及其模態(tài)分析、參數(shù)辨識方法及其綜合誤差補償方法進行了研究。誤差建模方面,本文對研究對象打撈機器人的誤差來源進行分析,對打撈機器人的運動學及其運動學誤差模型進行了研究,基于打撈機器人的正向運動學理論和微動理論,并通過改進傳統(tǒng)DH參數(shù)描述的不足,引入了MDH模型,并參考了MCPC模型,建立了從基座到末端操作手的完整的靜態(tài)誤差模型。然后根據(jù)誤差模型的表達方式,及雅克比矩陣理論,將誤差模型泛化,建立其廣義誤差模型。彈性變形誤差方面,本文以臂桿柔性為主要影響因素,建立了打撈機器人在受到外力和自身重力情況下的柔性誤差模型;并基于臂桿柔性,采用Hamilton原理,建立了打撈機器人剛?cè)狁詈蟿恿W... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述
        1.2.1 運動學誤差建模的研究
        1.2.2 柔性誤差建模的研究
        1.2.3 誤差參數(shù)辨識的研究
        1.2.4 剛?cè)狁詈狭W及其模態(tài)分析的研究
        1.2.5 誤差補償方法研究
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 打撈機器人運動學及靜態(tài)誤差建模
    2.1 打撈機器人誤差來源分析
    2.2 打撈機器人運動學模型
        2.2.1 基于D-H模型的打撈機器人運動學模型
        2.2.2 MD-H模型
        2.2.3 修正的MD-H模型
    2.3 打撈機器人誤差模型的建立
        2.3.1 中間連桿的誤差模型
        2.3.2 末端操作手到末端法蘭的誤差模型
        2.3.3 打撈機器人的總誤差模型及其廣義誤差模型
        2.3.4 打撈機器人的雅克比矩陣及其廣義誤差模型
    2.4 仿真分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 打撈機器人柔性誤差及其動力學特性分析
    3.1 連桿柔性誤差理論
        3.1.1 等截面臂桿的彈性變形
        3.1.2 變截面機械臂的彈性變形
        3.1.3 仿真分析
        3.1.4 綜合誤差模型
    3.2 打撈機器人動力學特性研究
        3.2.1 建模方法
        3.2.2 機械臂的坐標描述
        3.2.3 系統(tǒng)動能的表達
        3.2.4 系統(tǒng)勢能的表達
        3.2.5 基于Hamilton原理的系統(tǒng)動力學建模
        3.2.6 振動分析
        3.2.7 動力學模型
        3.2.8 受到外力影響時候的關(guān)節(jié)振動分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 打撈機器人的參數(shù)辨識和誤差補償研究
    4.1 基于粒子群算法的靜態(tài)誤差參數(shù)辨識
        4.1.1 粒子群算法概述
        4.1.2 基于粒子群算法的打撈機器人運動誤差參數(shù)辨識
        4.1.3 粒子群參數(shù)辨識算法和適應度函數(shù)的設(shè)計
        4.1.4 誤差參數(shù)分組的研究
        4.1.5 仿真分析
        4.1.6 小結(jié)
    4.2 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的誤差補償研究
        4.2.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的概述
        4.2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡訓練過程
        4.2.3 其他參數(shù)的設(shè)計及其初始化
        4.2.4 打撈機器人的誤差補償
        4.2.5 仿真分析
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的五軸數(shù)控機床熱誤差補償建模[J]. 伍偉敏,文建平,孫慧,徐文慶.  內(nèi)燃機與配件. 2020(02)
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本文編號：3630745