機(jī)器人學(xué)是一門綜合性的高度交叉的前沿學(xué)科,其在控制算法分析研究和工程應(yīng)用等方面引起重多的具有不同專業(yè)背景科學(xué)研究和工程技術(shù)人員的廣泛興趣,進(jìn)行深入研究,并獲得快速發(fā)展。目前,單純的位置控制已經(jīng)無法滿足控制目標(biāo)的要求:重點(diǎn)要對(duì)機(jī)械臂末端執(zhí)行器與外界環(huán)境的接觸力進(jìn)行有效的控制。本文以工業(yè)機(jī)器人ABB機(jī)械臂為課題研究背景模型,應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)重點(diǎn)分析研究和實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂力/位置控制問題。本文主要工作包括以下幾個(gè)方面:首先,應(yīng)用D-H坐標(biāo)和機(jī)器人坐標(biāo)轉(zhuǎn)換建立機(jī)械臂模型的正/逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,并對(duì)機(jī)械臂正/逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程做出理論的數(shù)學(xué)推到與分析研究;用拉格朗日方程建立機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和理論分析研究。然后,應(yīng)用MATLAB中的機(jī)器人工具箱和GUI建立仿真平臺(tái),分析研究機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性。其次,分析研究阻抗控制算法,并用此方法解決機(jī)械臂的力/位置控制問題。在分析研究機(jī)器人阻抗控制方法的同時(shí),并應(yīng)用Simulink/SimMechanics建立機(jī)械臂模型。分析研究了機(jī)械臂力/位置混合控制。本文首先分析研究了應(yīng)用傳統(tǒng)的位置方向PID控制和力方向PID控制算法,在此基礎(chǔ)上,引入了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊... 

【文章來源】：沈陽建筑大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 本文研究的目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 工業(yè)機(jī)器人國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
        1.3.2 機(jī)械臂力/位置混合控制
        1.3.3 機(jī)械臂阻抗控制
        1.3.4 ABB機(jī)器人發(fā)展
        1.3.5 虛擬樣機(jī)技術(shù)
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
        1.4.1 本文主要工作
        1.4.2 本文章節(jié)內(nèi)容及安排
第二章 機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析及其仿真
    2.1 引言
    2.2 機(jī)械臂齊次變換矩陣
    2.3 運(yùn)動(dòng)方程的反解
    2.4 工業(yè)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析
        2.4.1 雅克比矩陣分析
        2.4.2 動(dòng)力學(xué)模型建立
    2.5 機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真
        2.5.1 機(jī)器人工具箱
        2.5.2 MATLAB/GUI
        2.5.3 仿真平臺(tái)建立及仿真分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 機(jī)械臂阻抗控制與仿真研究
    3.1 引言
    3.2 阻抗控制器設(shè)計(jì)與分析
        3.2.1 機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)模型
        3.2.2 阻抗控制器設(shè)計(jì)
        3.2.3 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
        3.2.4 阻抗控制參數(shù)分析
    3.3 兩連桿機(jī)械臂仿真分析研究
        3.3.1 兩連桿機(jī)械臂模型結(jié)構(gòu)
        3.3.2 兩連桿機(jī)械臂Simulink/SimMechanics模型建立
        3.3.3 阻抗控制器設(shè)計(jì)
        3.3.4 仿真結(jié)果及分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 機(jī)械臂力/位置混合控制
    4.1 引言
    4.2 機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)模型
    4.3 兩連桿機(jī)械臂力/位置混合控制模型建立
        4.3.1 機(jī)械臂力控制
        4.3.2 RBF結(jié)構(gòu)
        4.3.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近算法
        4.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)
        4.3.5 末端執(zhí)行器力模糊糊控制
    4.4 機(jī)械臂力/位置混合控制仿真平臺(tái)建立
    4.5 兩連桿機(jī)械臂力/位置混合控制仿真
    4.6 機(jī)械臂非線性干擾觀測(cè)器
        4.6.1 非線性干擾觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        4.6.2 仿真結(jié)果及分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 機(jī)械臂聯(lián)合仿真
    5.1 引言
    5.2 ADAMS機(jī)電一體化
        5.2.1 ABB機(jī)器人模型建立
        5.2.2 ADAMS中機(jī)械臂系統(tǒng)性能分析
        5.2.3 ABB機(jī)器人工作空間范圍
    5.3 聯(lián)合仿真系統(tǒng)
    5.4 建立輸入/輸出變量
    5.5 聯(lián)合仿真平臺(tái)接口建立
    5.6 聯(lián)合仿真模型仿真參數(shù)設(shè)置
    5.7 一體化聯(lián)合仿真平臺(tái)建立
    5.8 仿真結(jié)果與分析
    5.9 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]六自由度工業(yè)機(jī)器人的NURBS曲線插補(bǔ)算法的研究[D]. 吳攀峰.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[2]不確定機(jī)器人的力/位置智能控制[D]. 蔡建羨.燕山大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3247510