本文選題：多機(jī)器人　切入點(diǎn)：吊運(yùn)系統(tǒng)　出處：《蘭州交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)快速發(fā)展,這使得人們對于機(jī)器人功能的需求不斷增加,機(jī)器人適用的工作場所和使用方式也在不斷的拓展,然而對于較為繁復(fù)的工作,使用單獨(dú)的機(jī)器人完成工作,已不是最優(yōu)的實(shí)踐方案,而是采用多個(gè)機(jī)器人協(xié)同工作的方式,組建成多機(jī)器人系統(tǒng)。首先,對于纜系式緊耦合多機(jī)器人吊運(yùn)系統(tǒng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行分析,對于其進(jìn)行靜力學(xué)分析,推導(dǎo)出空間力平衡方程,進(jìn)一步得到每根柔索上的拉力,通過分析作用于機(jī)器人上的力與形變,得到機(jī)器人的靜剛度。其次,對于纜系式緊耦合多機(jī)器人吊運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,根據(jù)達(dá)朗貝爾原理,列出纜系式緊耦合多機(jī)器人吊運(yùn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程。然后,對于纜系式緊耦合多機(jī)器人吊運(yùn)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析,分析正運(yùn)動(dòng)學(xué)時(shí),先分析機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué),再以機(jī)器人末端位置和纜繩長度,建立機(jī)器人末端與吊運(yùn)物之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。分析逆運(yùn)動(dòng)學(xué)時(shí),考慮其逆運(yùn)動(dòng)學(xué)相對復(fù)雜,因此首先分析吊運(yùn)物與機(jī)器人末端的逆運(yùn)動(dòng)學(xué),然后得到機(jī)器人末端位置,再分析機(jī)器人的逆運(yùn)動(dòng)學(xué),從而完成對纜系式緊耦合多機(jī)器人吊運(yùn)系統(tǒng)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析。研究纜系式緊耦合多機(jī)器人吊運(yùn)系統(tǒng)的靜剛度與動(dòng)剛度,對于其特性進(jìn)行了分析與驗(yàn)證,首先,分析考慮機(jī)器人末端變化以及剛度的系統(tǒng)模型,建立了吊運(yùn)系統(tǒng)的靜剛度模型,并且結(jié)合柔索剛度小于機(jī)器人剛度的實(shí)際情況,得出了柔索剛度對于吊運(yùn)系統(tǒng)的影響大于機(jī)器人剛度的結(jié)論�；诳臻g力平衡方程,建立了包含變機(jī)器人末端位置的機(jī)器人形變和柔索形變模型。模型不僅考慮了柔索的單向受拉性及柔索具有的自由度特性因素,并且結(jié)合機(jī)器人剛性形變引起的末端位置變化,建立了吊運(yùn)系統(tǒng)的剛度模型�；诳臻g幾何位置關(guān)系,建立了吊運(yùn)物位置模型。其次,建立了纜系式緊耦合多機(jī)器人吊運(yùn)系統(tǒng)的動(dòng)剛度模型,分析吊運(yùn)系統(tǒng)與其固有頻率之間的相互關(guān)系。對于纜系式緊耦合多機(jī)器人吊運(yùn)系統(tǒng)的可行域進(jìn)行了分析,首先分析機(jī)器人末端可行域,構(gòu)建機(jī)器人可行域的模型。其次,對于纜系式緊耦合多機(jī)器人吊運(yùn)系統(tǒng)空間的幾何位置進(jìn)行了分析,同時(shí)對其所受的約束條件進(jìn)行了分析,建立吊運(yùn)物的位置坐標(biāo)方程,在基于剛度的情況下求解纜系式緊耦合多機(jī)器人吊運(yùn)系統(tǒng)的可行域,通過仿真求解得到吊運(yùn)系統(tǒng)的可行域,并且設(shè)立對比實(shí)驗(yàn),在不同剛度條件下,分析剛度對于可行域的影響,得到了基于剛度的機(jī)器人可行域模型,同時(shí)為進(jìn)一步的可行域規(guī)劃提供理論依據(jù)。模型考慮了機(jī)器人靜剛度對于吊運(yùn)系統(tǒng)可行域的影響。通過仿真實(shí)驗(yàn),得出了考慮靜剛度的纜系式緊耦合多機(jī)器人吊運(yùn)系統(tǒng)的可行域。分析得到的結(jié)果,發(fā)生形變后的可行域產(chǎn)生變形,并且豎直方向上形變量最大。最后,分析剛度對于吊運(yùn)物運(yùn)動(dòng)軌跡的影響,得到仿真軌跡。對于建立的纜系式緊耦合多機(jī)器人吊運(yùn)系統(tǒng)的剛度模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,首先結(jié)合理論需求以及實(shí)際情況,考量了實(shí)驗(yàn)方案的可行性與可操作性,確立了實(shí)驗(yàn)的基本方案。其次,對于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行搭建,以及對滿足實(shí)驗(yàn)需求的具體器材進(jìn)行說明,其具體組成包括上位機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、導(dǎo)軌、電機(jī)、負(fù)載、位姿測量裝置等。再次,對于實(shí)驗(yàn)的具體數(shù)據(jù)采集進(jìn)行規(guī)劃,完成了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與理論結(jié)果的對比,其中包括靜狀態(tài)下的對比實(shí)驗(yàn)與動(dòng)狀態(tài)下的對比實(shí)驗(yàn),靜剛度實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了吊運(yùn)物重量與坐標(biāo)位置位移的關(guān)系,動(dòng)剛度實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了動(dòng)剛度模型仿真軌跡與實(shí)際測量軌跡的一致性�？紤]到電機(jī)本身的振動(dòng)、機(jī)器人和柔索的彈性等客觀原因,通過對比由理論模型得到的仿真軌跡與實(shí)際測量軌跡,發(fā)現(xiàn)兩者有較高的一致性,從而證明理論模型的正確性。
[Abstract]:In this paper , the kinematics of the robot is analyzed and the kinematics of the robot is analyzed . The kinematics of the robot is analyzed and the kinematics of the robot is analyzed . In this paper , the feasibility and feasibility of experimental data are analyzed by simulation experiments .

【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1674030