本文關(guān)鍵詞：三自由度欠驅(qū)動(dòng)6R平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的分析及控制仿真研究

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【摘要】：欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人是指主動(dòng)關(guān)節(jié)控制輸入小于其自由度數(shù)的一類非線性系統(tǒng)。因?yàn)轵?qū)動(dòng)關(guān)節(jié)缺少電機(jī),欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人具有能源消耗少、成本低、質(zhì)量比較輕、系統(tǒng)靈活性比較強(qiáng)等很多優(yōu)點(diǎn)。欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一種高度非線性系統(tǒng),多個(gè)目標(biāo)變量需要控制使得系統(tǒng)表現(xiàn)出復(fù)雜性,這種復(fù)雜性有利于控制算法的研究和驗(yàn)證。本文研究了一種三自由度欠驅(qū)動(dòng)6R平面并聯(lián)機(jī)構(gòu),對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。建立了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,對(duì)其位置、速度、加速度進(jìn)行了分析,并運(yùn)用拉格朗日方程得到了機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型。由機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)方程構(gòu)成的方程組中,方程個(gè)數(shù)等于未知量個(gè)數(shù),故系統(tǒng)具有確定的解。因此對(duì)此機(jī)構(gòu)提出了一種新型的控制方法,并對(duì)此控制方法進(jìn)行了仿真與研究。本文的主要內(nèi)容如下:首先,分析了并聯(lián)機(jī)器人及欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,總結(jié)了并聯(lián)機(jī)器人分析理論及欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀,提出了本文的研究?jī)?nèi)容、意義和目的。其次,建立了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程,對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)綜合分析,為后文奠定了理論基礎(chǔ)。然后,將此機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程聯(lián)立起來(lái),運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)其求解,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃及力矩規(guī)劃,采用ADAMS軟件對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真,將仿真得到的曲線和理論計(jì)算的曲線進(jìn)行對(duì)比,說(shuō)明對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型建立的正確性。最后,運(yùn)用MATLAB中的Simulink/SimMechanics分別建立機(jī)構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)及控制系統(tǒng)模型,對(duì)控制方法的可行性進(jìn)行驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH112

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本文編號(hào)：1274765