本文以6-SPS并聯(lián)機器人為研究對象,提出了基于AD5436的并聯(lián)機器人半實物實時在線仿真控制方案。在平臺運動學分析的基礎上,從虛擬原型建模、運動軌跡規(guī)劃、參數(shù)設定、運動控制仿真以及仿真結(jié)果分析等幾個層面對6-SPS并聯(lián)機器人進行了機電一體化仿真研究;在已搭建的物理樣機平臺上,利用雙閉環(huán)控制原理,設計基于AD5436的半實物實時在線仿真控制系統(tǒng),最后通過樣機測試,驗證了理論分析的正確性與平臺控制系統(tǒng)的可行性。主要工作概括如下:1.采用矩陣分析方法,推導出動坐標系和靜坐標系間的變換矩陣,建立六自由度并聯(lián)機構(gòu)的運動學正反解模型,得到驅(qū)動桿伸縮量的計算公式。2.在MATLAB/Simulink中建立了平臺位置反解數(shù)學模型,進行軌跡規(guī)劃;給定上平臺運動軌跡為螺旋線,得到相應的驅(qū)動桿伸縮量,并以此作為運動仿真的樣條曲線。3.利用SolidWorks建立六自由度并聯(lián)機構(gòu)的三維模型;基于SolidWorks Motion插件對平臺進行運動仿真,驗證數(shù)學模型的正確性和軌跡規(guī)劃的合理性。4.提出基于PC+AD5436控制板卡的6-SPS并聯(lián)機器人控制系統(tǒng)硬件設計方案,并結(jié)合所需功能,對運動控制板卡與伺服... 

【文章來源】：江蘇理工學院江蘇省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 并聯(lián)機器人研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于虛擬樣機的仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 運動控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第二章 6-SPS并聯(lián)機器人位置解分析
    2.1 引言
    2.2 位置反解
        2.2.1 坐標系的建立
        2.2.2 坐標變換
        2.2.3 位置反解方程
    2.3 位置正解
    2.4 實例驗證
    2.5 本章小結(jié)
第三章 虛擬原型的構(gòu)建及仿真
    3.1 引言
    3.2 六自由度平臺虛擬原型建模
        3.2.1 SolidWorks軟件簡介
        3.2.2 6-SPS并聯(lián)機器人設計參數(shù)
        3.2.3 6-SPS并聯(lián)機器人虛擬原型建模與裝配
    3.3 基于MATLAB/Simulink建立六自由度平臺反解模型
        3.3.1 Simulink中建立平臺位置反解模型
        3.3.2 驅(qū)動桿運動軌跡生成
        3.3.3 SolidWorksMotion下的運動仿真
    3.4 本章小結(jié)
第四章 控制系統(tǒng)硬件方案設計
    4.1 引言
    4.2 功能要求
    4.3 控制方案選擇
    4.4 控制系統(tǒng)硬件組成
        4.4.1 工控機
        4.4.2 AD5436半實物仿真控制系統(tǒng)
        4.4.3 伺服驅(qū)動系統(tǒng)
    4.5 接口設計
    4.6 本章小結(jié)
第五章 控制系統(tǒng)軟件方案設計
    5.1 引言
    5.2 功能要求
    5.3 雙閉環(huán)控制策略
        5.3.1 雙閉環(huán)控制原理
        5.3.2 內(nèi)環(huán)PID控制
        5.3.3 外環(huán)模糊PID控制
    5.4 VCDesigner創(chuàng)建用戶界面
    5.5 本章小結(jié)
第六章 樣機測試
    6.1 引言
    6.2 JOG模式手動測試
    6.3 MATLAB/Simulink模型修改
    6.4 樣機測試
        6.4.1 系統(tǒng)準備
        6.4.2 實驗結(jié)果分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]淺析機器人的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 劉磊.  科技創(chuàng)新導報. 2016(06)
[2]基于SolidWorks Motion的六自由度平臺運動仿真[J]. 張銘,賀乃寶,宋偉.  機械設計與制造工程. 2016(06)
[3]基于MATLAB和ADAMS的六自由度機器人聯(lián)合仿真[J]. 王戰(zhàn)中,楊長建,劉超穎,熊蒙.  制造業(yè)自動化. 2013(18)
[4]六自由度電動平臺系統(tǒng)模糊-前饋控制及仿真研究[J]. 趙玉龍,梁建民,吳健楠,孫方義,楊佐龍.  四川兵工學報. 2013(03)
[5]Performance analysis model for real-time Ethernet-based computer numerical control system[J]. 萬加富,李迪,涂鈺青,張春華.  Journal of Central South University of Technology. 2011(05)
[6]基于AD5435的電子節(jié)氣門快速原型控制[J]. 蔡光權(quán),張云龍,李穎.  內(nèi)燃機. 2010(05)
[7]基于UG和ADAMS的六自由度機械手三維實體動畫仿真[J]. 劉麗鳳.  機電技術(shù). 2010(01)
[8]并聯(lián)機器人智能控制研究現(xiàn)狀[J]. 李艷,王勇,陳正洪,趙榮齊.  機床與液壓. 2008(12)
[9]基于模糊控制的并聯(lián)機器人系統(tǒng)研究[J]. 吳煒.  南通職業(yè)大學學報. 2008(03)
[10]模糊控制在并聯(lián)機器人中的應用[J]. 夏非,倪天權(quán),袁偉.  機械設計與制造. 2008(05)

博士論文
[1]6-PRRS并聯(lián)機器人關鍵技術(shù)的研究[D]. 楊永剛.哈爾濱工業(yè)大學 2008

碩士論文
[1]六自由度并聯(lián)機器人軌跡生成及實驗研究[D]. 劉麗.長春理工大學 2015
[2]基于Matlab的六自由度平臺研究[D]. 黃曉敏.華南理工大學 2013
[3]6-SPS并聯(lián)機器人運動學分析與精度研究[D]. 王遠東.河北工程大學 2013
[4]基于虛擬樣機技術(shù)的六自由度空間對接平臺研究[D]. 高健.重慶大學 2011
[5]3-PRRU并聯(lián)機器人運動仿真與控制系統(tǒng)設計[D]. 張鐵牛.浙江理工大學 2011
[6]基于螺旋理論的3-PRS并聯(lián)機構(gòu)的運動學建模及仿真[D]. 莫賢.揚州大學 2009
[7]提高六自由度運動平臺動態(tài)性能的控制方法研究[D]. 陳亮.華中科技大學 2007
[8]并聯(lián)機構(gòu)運動仿真平臺的開發(fā)[D]. 部云超.河北工業(yè)大學 2005
[9]并聯(lián)機器人智能控制方法研究[D]. 陳哲浩.西安建筑科技大學 2004



本文編號：3346055