在Delta機器人的研究中,人們對于多自由度Delta機器人研究已經(jīng)比較深入和成熟,但是我們在實際工程應用環(huán)境中,并不需要三個自由度以上的操作,只需要兩個自由度就可以實現(xiàn)搬運物體的操作。D2 Delta Robot與多自由度的Delta機器人相比,結構簡單、經(jīng)濟便宜,易于實現(xiàn)運動控制,目前已經(jīng)成為國內(nèi)外學者的研究熱點。本課題以D2 Delta Robot為研究對象,針對整個機器人運動的研發(fā)過程做了一個詳細的概述。具體研究內(nèi)容如下:(1)確定D2 Delta Robot的結構原理圖,根據(jù)機器人的結構原理圖結合實際的應用需求設計出機器人各部分的結構。通過SolidWorks將設計的機器人結構繪制成CAD模型,并且利用3D打印技術將設計的機器人CAD模型加工出來,通過實際的觀察檢驗機器人結構設計的適用性。(2)為了能夠實現(xiàn)機器人的精確控制,在確定機器人的結構以后,對機器人進行了運動學分析,建立的機器人機構的正向運行學數(shù)學模型與逆向運動學數(shù)學模型。將機器人的CAD模型通過Matlab Simulink環(huán)境下的工具箱Simmechanics在Simulink中搭建機器人的Simmechanics...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 Delta機器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Delta機器人的發(fā)展史
        1.2.2 國內(nèi)外Delta機器人的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)外Delta機器人的應用現(xiàn)狀
    1.3 D2 Delta Robot研究現(xiàn)狀以及應用
    1.4 課題來源
    1.5 研究目的與意義
    1.6 研究內(nèi)容與方法
    1.7 課題創(chuàng)新點
    1.8 本章小結
第2章 D2 Delta Robot機構設計與運動學分析
    2.1 概述
    2.2 結構設計與分析
    2.3 D2 Delta Robot的運動學分析
        2.3.1 D2 Delta Robot的正向運動學分析
        2.3.2 D2 Delta Robot的逆向運動學分析
    2.4 D2 Delta Robot的運動學模擬實驗
        2.4.1 SimMechanics工具箱簡介
        2.4.2 D2 Delta Robot的SimMechanics建模
        2.4.3 D2 Delta Robot運動學仿真分析
    2.5 D2 Delta Robot的運動空間
    2.6 本章小結
第3章 D2 Delta Robot的EtherCAT實時通訊控制系統(tǒng)
    3.1 概述
    3.2 EtherCAT實時通訊技術
        3.2.1 EtherCAT通信結構
        3.2.2 分布式時鐘
        3.2.3 EtherCAT分層通信協(xié)議
    3.3 SimulinkRealTime實時控制技術
    3.4 搭建基于SimulinkRealTime的EtherCAT實時控制系統(tǒng)
        3.4.1 SimulinkRealTime運行環(huán)境設置
        3.4.2 搭建EtherCAT通訊系統(tǒng)模型
        3.4.3 實驗
    3.5 本章小結
第4章 基于Jerk限制的三階勻加減速運動軌跡控制器設計
    4.1 概論
    4.2 LSPB時間優(yōu)化軌跡曲線
    4.3 基于Jerk限制的三階勻加減速運動軌跡設計
        4.3.1 運動軌跡數(shù)學建模
        4.3.2 運動軌跡控制算法設計
        4.3.3 SimulinkStateFlow控制流程設計
        4.3.4 運動軌跡仿真實驗
    4.4 本章小結
第5章 D2 Delta Robot運動控制實驗
    5.1 概論
    5.2 D2 Delta Robot的硬件控制系統(tǒng)
        5.2.1 硬件控制系統(tǒng)的主控制器系統(tǒng)
        5.2.2 硬件控制系統(tǒng)的運動驅動系統(tǒng)
        5.2.3 D2 Delta Robot結構的3D打印模型
        5.2.4 D2 Delta Robot的硬件控制系統(tǒng)整合
    5.3 D2 Delta Robot的軟件控制系統(tǒng)
        5.3.1 基于Matlab的機器人運動控制系統(tǒng)
        5.3.2 基于ElmoApplicationStudioII電機控制參數(shù)調(diào)整
        5.3.3 基于TwinCAT2.0通訊參數(shù)設置
    5.4 實驗測試
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 未來展望
致謝
參考文獻
附錄
在校期間的研究成果及發(fā)表的學術論文



本文編號：3765171