面向先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω咝阅懿⒙?lián)機(jī)器人的應(yīng)用需求,本文以一種平面冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人為主要研究對(duì)象,系統(tǒng)研究其剛體動(dòng)力學(xué)建模、性能分析、剛?cè)狁詈戏蔷�性動(dòng)力學(xué)建模以及主動(dòng)控制策略設(shè)計(jì)等關(guān)鍵問(wèn)題。全文取得如下成果:（1）以平面3-RRR并聯(lián)機(jī)器人及其衍生出的平面冗余驅(qū)動(dòng)4-RRR并聯(lián)機(jī)器人為分析對(duì)象,基于矢量鏈法,建立其位置逆解模型,并進(jìn)一步獲得了兩類機(jī)器人的逆速度雅克比矩陣和逆加速度映射模型;在此基礎(chǔ)上,針對(duì)特定運(yùn)動(dòng)軌跡,進(jìn)行逆運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真;基于間接雅克比矩陣,定義靈巧度指標(biāo),對(duì)兩類機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)性能比較分析。結(jié)果表明,冗余驅(qū)動(dòng)可有效克服傳統(tǒng)非冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人工作空間內(nèi)的第二類奇異,并可有效改善機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能。（2）基于凱恩方程和多體理論,提出了一種模塊化建模方法,據(jù)此建立了冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人和非冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人的剛體動(dòng)力學(xué)模型,有效降低了建模復(fù)雜度。基于系統(tǒng)剛體動(dòng)力學(xué)模型,定義動(dòng)態(tài)靈巧度指標(biāo),據(jù)此比較分析了上述非冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人和冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)性能,并針對(duì)特定運(yùn)動(dòng)軌跡,開(kāi)展了逆剛體動(dòng)力學(xué)分析。最后,建立機(jī)器人的多體仿真參數(shù)化模型,對(duì)理論模型的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。（3）針對(duì)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
字母注釋表
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 問(wèn)題的提出及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究
        1.2.2 多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究
        1.2.3 控制策略研究
    1.3 冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與性能分析
    2.1 引言
    2.2 機(jī)構(gòu)介紹
    2.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.3.1 位置逆解
        2.3.2 速度逆解
        2.3.3 加速度逆解
        2.3.4 工作空間分析
    2.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)性能比較分析
        2.4.1 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
        2.4.2 運(yùn)動(dòng)靈巧度指標(biāo)
        2.4.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)性能比較分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 多剛體動(dòng)力學(xué)建模與性能分析
    3.1 引言
    3.2 多剛體動(dòng)力學(xué)建模
        3.2.1 Kane方程簡(jiǎn)介
        3.2.2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程建模流程
        3.2.3 機(jī)構(gòu)支鏈剛體動(dòng)力學(xué)建模
        3.2.4 機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)剛體動(dòng)力學(xué)建模
        3.2.5 逆動(dòng)力學(xué)方程求解
    3.3 動(dòng)力學(xué)性能分析
    3.4 逆剛體動(dòng)力學(xué)仿真
        3.4.1 軌跡規(guī)劃
        3.4.2 仿真結(jié)果
    3.5 多體軟件仿真驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
第四章 剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模
    4.1 引言
    4.2 剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模
    4.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        4.3.1 位置分析
        4.3.2 速度分析
        4.3.3 加速度分析
    4.4 任意剛?cè)峄旌洗?lián)支鏈的動(dòng)力學(xué)模型
        4.4.1 支鏈動(dòng)力學(xué)模型
        4.4.2 剛性動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型
        4.4.3 完備的系統(tǒng)剛?cè)狁詈戏蔷�性動(dòng)力學(xué)模型
    4.5 獨(dú)立廣義坐標(biāo)形式的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
    4.6 本章小結(jié)
第五章 主動(dòng)控制策略設(shè)計(jì)及仿真
    5.1 引言
    5.2 機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)建模
        5.2.1 永磁同步伺服電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型
        5.2.2 機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)模型
    5.3 奇異攝動(dòng)模型
        5.3.1 慢變子系統(tǒng)模型
        5.3.2 快變子系統(tǒng)模型
    5.4 復(fù)合控制器設(shè)計(jì)
        5.4.1 慢變子系統(tǒng)控制器
        5.4.2 快變子系統(tǒng)控制器
        5.4.3 復(fù)合控制器
    5.5 數(shù)值仿真驗(yàn)證
    5.6 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)
    6.1 全文結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]柔性機(jī)器人機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析及振動(dòng)控制研究[D]. 胡俊峰.華南理工大學(xué) 2010
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本文編號(hào)：3720294