本文關(guān)鍵詞：三維索牽機(jī)器人位姿控制關(guān)鍵問題的研究

  更多相關(guān)文章： 柔索驅(qū)動(dòng) 并聯(lián)機(jī)器人 粒子群算法 模糊PID控制 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)異軍突起并不斷走向成熟,大量并聯(lián)機(jī)器人和串聯(lián)機(jī)器人技術(shù)融入到人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中。然而,在某些特定場(chǎng)合,僅僅靠現(xiàn)有的機(jī)器人技術(shù)已不能滿足其應(yīng)用需求。因此,柔索并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。柔索并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)作為一門新興的學(xué)科,綜合了串聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn),逐步應(yīng)用到現(xiàn)代生活的多個(gè)領(lǐng)域。本文以目前應(yīng)用最為廣泛的三維索牽攝像機(jī)器人為例,針對(duì)三維索牽機(jī)器人位姿控制的關(guān)鍵問題,主要從理論上對(duì)三維索牽機(jī)器人機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析,并用先進(jìn)的PID優(yōu)化算法對(duì)末端的三維云臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,提高系統(tǒng)的控制準(zhǔn)確度,從而使索牽攝像機(jī)器人拍攝出清晰的圖像。首先,根據(jù)三維索牽機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和需求,從宏觀上對(duì)其進(jìn)行理論分析,建立了通用的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,通過數(shù)值仿真驗(yàn)證了理論模型的合理性,為后面的相關(guān)硬件選型和位姿控制奠定了理論基礎(chǔ)。其次,根據(jù)三維索牽機(jī)器人的具體控制要求,對(duì)三維索牽機(jī)器人的基本硬件選型進(jìn)行了介紹,從而保證在硬件方面滿足三維索牽機(jī)器人的控制要求。最后,為了使三維索牽機(jī)器人避免種種擾動(dòng)因素的影響拍攝出清晰穩(wěn)定的畫面,以末端執(zhí)行器的穩(wěn)定云臺(tái)為研究對(duì)象,采用改進(jìn)的模糊PID控制算法對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值仿真和優(yōu)化,使其滿足精度要求。本文研究了三維索牽機(jī)器人機(jī)構(gòu)位姿控制的相關(guān)問題,包括相應(yīng)的理論分析,相關(guān)器件的選型,以及末端執(zhí)行器精度的優(yōu)化,并通過相應(yīng)的數(shù)值仿真進(jìn)行了驗(yàn)證,基本滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。
【關(guān)鍵詞】：柔索驅(qū)動(dòng) 并聯(lián)機(jī)器人 粒子群算法 模糊PID控制 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題研究的背景與意義8-11
• 1.1.1 課題研究背景8-10
• 1.1.2 課題研究的意義10-11
• 1.2 三維索牽機(jī)器人系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展11-13
• 1.2.1 三維索牽機(jī)器人系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 柔索并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.3 三維索牽機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析13
• 1.3.1 柔索并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)的研究階段13
• 1.3.2 柔索并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析13
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)13-15
• 第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)分析15-19
• 2.1 系統(tǒng)需求分析15
• 2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案15-17
• 2.2.1 柔索驅(qū)動(dòng)裝置部分設(shè)計(jì)16
• 2.2.2 末端執(zhí)行器部分設(shè)計(jì)16
• 2.2.3 中央控制臺(tái)部分設(shè)計(jì)16-17
• 2.3 三維索牽攝像機(jī)器人系統(tǒng)工作流程17
• 2.4 關(guān)鍵技術(shù)分析17-18
• 2.4.1 力學(xué)分析概述17-18
• 2.4.2 控制策略概述18
• 2.5 本章小結(jié)18-19
• 第3章 三維索牽機(jī)器人系統(tǒng)理論研究19-29
• 3.1 三維索牽機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)19-25
• 3.1.1 幾何模型的建立19-20
• 3.1.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解分析20-21
• 3.1.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解分析21-23
• 3.1.4 系統(tǒng)仿真23-25
• 3.2 三維索牽機(jī)器人機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)25-27
• 3.2.1 靜力學(xué)分析25-26
• 3.2.2 動(dòng)力學(xué)分析26-27
• 3.3 本章小結(jié)27-29
• 第4章 三維索牽機(jī)器人硬件選型與設(shè)計(jì)29-36
• 4.1 中央控制臺(tái)的設(shè)計(jì)29-30
• 4.1.1 中央控制臺(tái)需求分析29
• 4.1.2 控制臺(tái)主要器件選擇29-30
• 4.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)30-34
• 4.2.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)需求分析30-31
• 4.2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要器件選擇31-34
• 4.2.3 電機(jī)控制方式的選擇34
• 4.3 本章小結(jié)34-36
• 第5章 末端執(zhí)行器控制方法的研究36-46
• 5.1 末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)分析36-38
• 5.1.1 三維云臺(tái)數(shù)學(xué)模型36-37
• 5.1.2 三維云臺(tái)擾動(dòng)因素分析37-38
• 5.2 PID控制理論38-40
• 5.2.1 PID基本原理38-39
• 5.2.2 PID仿真分析39-40
• 5.3 模糊PID控制40-45
• 5.3.1 模糊控制器設(shè)計(jì)40-43
• 5.3.2 模糊PID控制器43-44
• 5.3.3 粒子群算法優(yōu)化的模糊PID控制44-45
• 5.3.4 三維云臺(tái)模糊PID仿真分析45
• 5.4 本章小結(jié)45-46
• 第6章 工作總結(jié)與展望46-47
• 6.1 主要工作總結(jié)46
• 6.2 不足與展望46-47
• 參考文獻(xiàn)47-51
• 致謝51-52
• 申請(qǐng)學(xué)位期間的發(fā)表的論文及參與科研情況52

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王剛,彭商賢,黃時(shí)聰,任全偉;一種非接觸式機(jī)器人位姿精度測(cè)量系統(tǒng)[J];機(jī)械設(shè)計(jì);1992年06期

2 楊志超;宋文騏;劉豪;;機(jī)器人位姿重復(fù)性測(cè)試及計(jì)算的一種新方法研究[J];昆明工學(xué)院學(xué)報(bào);1992年01期

3 張曉梅;動(dòng)基座下的機(jī)器人位姿控制[J];機(jī)器人;1993年04期

4 陳國鋒;楊昂岳;;雙臂機(jī)器人位姿的方向可操作性[J];機(jī)器人;1996年02期

5 蔡錦達(dá),李郝林;基于生物遺傳學(xué)的機(jī)器人位姿控制方法[J];應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào);1999年02期

6 安永植,安永辰;機(jī)器人位姿誤差校正方法[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1993年01期

7 王聰;祝詩平;任德齊;張書生;;足球機(jī)器人位姿快速校正方法研究[J];機(jī)電工程技術(shù);2008年10期

8 游輝勝;方康玲;薛孝琴;;基于matlab小波包的工業(yè)機(jī)器人位姿分析[J];微計(jì)算機(jī)信息;2008年05期

9 閻華,劉桂雄,鄭時(shí)雄;機(jī)器人位姿誤差建模方法綜述[J];機(jī)床與液壓;2000年01期

10 熊青春;王健強(qiáng);;基于機(jī)構(gòu)精度通用算法的機(jī)器人位姿誤差分析[J];機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新;2005年06期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 熊青春;王健強(qiáng);;基于機(jī)構(gòu)精度通用算法的機(jī)器人位姿誤差建模[A];首屆中國CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨2005全國計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)論文集[C];2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 馮肖維;基于多傳感器信息融合的移動(dòng)機(jī)器人位姿計(jì)算方法研究[D];上海大學(xué);2011年

2 吳憲祥;微型足球機(jī)器人位姿辨識(shí)與群智能路徑規(guī)劃技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 李昊洋;分布式快速同步定位與地圖構(gòu)建算法研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

2 楊鵬鵬;三維索牽機(jī)器人位姿控制關(guān)鍵問題的研究[D];天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué);2016年

3 賈現(xiàn)軍;小型水下救援機(jī)器人位姿控制及其在水下搜救中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2014年

4 齊宏亮;掘進(jìn)機(jī)器人位姿測(cè)控系統(tǒng)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：661747