滑?？刂品椒ㄔ隍?qū)動冗余并聯(lián)機器人系統(tǒng)中的應(yīng)用

2萬字 48頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

目 錄
第1章 緒論 1
1.1 并聯(lián)機器人的背景及應(yīng)用 1
1.2 驅(qū)動冗余并聯(lián)機器人研究概況 5
1.2.1 機構(gòu)學(xué)研究 6
1.2.2 動力學(xué)建模 7
1.2.3 控制策略研究 10
1.3 本文研究的目的和意義 11
第2章 并聯(lián)機器人運動學(xué)分析 12
2.1 系統(tǒng)描述 12
2.2 逆運動學(xué)分析 13
2.3 雅可比矩陣 14
第3章 驅(qū)動冗余并聯(lián)機器人動力學(xué)建模 16
3.1 并聯(lián)機器人Lagrange建模法 16
3.2 驅(qū)動冗余并聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)建模 18
3.2.1 動平臺子系統(tǒng)動力學(xué)方程 19
3.2.2 連桿子系統(tǒng)動力學(xué)方程 20
3.2.3 滑塊子系統(tǒng)動力學(xué)方程 21
3.2.4 整體動力學(xué)模型 21
第4章 并聯(lián)機器人滑?？刂破髟O(shè)計 24
4.1 滑模控制基本理論 24
4.1.1滑模控制概念 24
4.1.2 滑?？刂频亩墩駟栴} 26
4.2 同步耦合滑?？刂破髟O(shè)計 29
4.2.1 同步誤差定義 30
4.2.2 同步耦合滑模控制器設(shè)計 31
4.3 系統(tǒng)仿真及分析 34
第5章 全文總結(jié) 38
致 謝 39
參考文獻 40




摘要 與傳統(tǒng)的串聯(lián)機器人相比，并聯(lián)機器人具有剛度大、精度高、承載力強等優(yōu)點。冗余驅(qū)動并聯(lián)機器人能夠利用冗余特性完全或部分消除奇異性，優(yōu)化分配驅(qū)動力，提高并聯(lián)機器人的速度和加速度能力。然而并聯(lián)機器人存在多條支鏈的特點給運動學(xué)性能分析帶來了困難。同時，它又是一個復(fù)雜的多輸入多輸出的非線性系統(tǒng)，具有時變、強耦合和非線性動力學(xué)特性，增加了控制的難度。本文針對清華大學(xué)研制的新型3-DOF驅(qū)動冗余并聯(lián)機構(gòu)，從運動學(xué)分析、動力學(xué)模型的建立、滑?？刂破髟O(shè)計以及仿真實驗方面對并聯(lián)機器人系統(tǒng)進行了研究。
并聯(lián)機器人是一種復(fù)雜的非線性系統(tǒng)。所以，常規(guī)的控制的方法很難獲得較好的效果?；？刂埔蚱鋵ο到y(tǒng)參數(shù)攝動、外部干擾、系統(tǒng)不確定性等具有很強的魯棒性，無需建立被控對象的精確數(shù)學(xué)模型且設(shè)計簡單，非常合適并聯(lián)機器人的運用。本文以3-DOF并聯(lián)機器人為研究對象，首先進行運動學(xué)分析，并利用拉格朗日法進行了動力學(xué)建模，利用并聯(lián)機器人的動力學(xué)模型，運用滑模變結(jié)構(gòu)理論設(shè)計了滑?？刂破?，并進行編程，利用MATLAB仿真系統(tǒng)進行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果分析控制效果并進行調(diào)整改進，最終達到預(yù)期效果，并總結(jié)滑?？刂品椒ǖ男阅堋?


關(guān)鍵詞：并聯(lián)機器人 動力學(xué)建模 滑?？刂?MATLAB仿真