Tripod并联机器人的运动分析与控制研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:emailtoli2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科技的发展,机器人技术的逐渐成熟,在生产生活中机器人得到广泛的应用。其中并联机器人具有高刚度、高精度、高速度的优势,弥补了串联机器人在工作中呈现出承载能力弱、累计误差高、定位精度低等不足。但由于并联机器人的非线性、强耦合性和复杂性,在实际应用中难以满足精准要求。因此,为了更好的将并联机器人应用于生产生活中,对其做深入的研究则具有重要的意义。本文以贝加莱Tripod并联机器人为研究对象,以运动控制为主线,从运动学分析、动力学建模、工作空间分析、基于动力学的控制算法设计等方面进行研究。本文首先根据Tripod并联机器人简化模型建立坐标系,基于几何法对机构的运动学反解进行分析,得出反解表达式。在反解基础上,基于约束方程推导出机器人运动学正解表达式,并结合实例验证运动学模型的正确性。利用虚功原理方法得到机器人动力学方程,为后面相关控制算法的研究提供基础。其次,基于机构雅可比矩阵对机器人的奇异性和奇异位形进行研究,根据运动学反解,结合约束条件采用搜索法对Tripod机器人的工作空间进行分析,并绘制出经过约束限制的工作空间图。针对末端执行器在工作空间中的运动问题,文中基于正弦修正梯形加速度规律在笛卡尔空间对机器人进行轨迹规划。最后,根据Tripod机器人动力学模型,采用模糊自适应控制算法对机器人的轨迹跟踪问题进行研究,设计出控制器,进行稳定系分析,并且与常规模糊控制策略进行控制效果对比。通过实验,得到所设计的控制器可以使机器人控制系统具有高精度轨迹跟踪控制能力,控制效果优于模糊控制。文中还针对控制律中的设计参数,分析设计参数变化对机器人轨迹跟踪控制性能的影响,分析结果得到适当改变控制律中的参数可以增加系统的控制精度,提高Tripod机器人轨迹跟踪性能。
其他文献
集成电路(IC)工艺和设计方法的提高,在单个芯片上集成多个芯片实现更为复杂的功能成为可能,系统芯片(SOC)集成技术在这种背景下应运而生。SOC的实现是采用知识产权(IP)核复用
随着卷积神经网络的发展,以及硬件技术的进步和大数据时代的到来,物体检测技术不仅检测率得到大幅提升,而且检测速度也极大加快。这使得物体检测在一些要求实时检测的系统中
复数值前向神经网络因其强大的计算能力与和良好的泛化性能等优点,在众多领域得到了广泛的应用。在具体的网络结构设计过程中,激励函数需要满足有界性和可导性。但是根据刘维
目前,软件应用十分广泛,在软件开发的前期检测出错误的代价比后期发现并修改的代价要低。传统的基于模型的测试方法存在两方面的弊端,一是手工建模,模型的正确性不易保证,二
软硬件协同技术是当今SoC系统开发领域的研究热点,它通过建立系统模型进行系统的顶层设计,划分软硬件,进行系统级的协同仿真、综合与验证,将软件与硬件的研发并行化。这种技
伴随着计算机技术突飞猛进地发展,互联网中的文字、图像和视频信息与日俱增。由于图像信息具有丰富性、直观性的特点,使得图像成为研究者获取信息的重要工具。从海量图像中获
随着互联网业务和流量的爆发式增长,当前的TCP/IP网络已不能满足用户快速获取内容的需求。内容中心网络(Content-Centric Network,CCN)是以内容为中心的网络架构,摒弃了传统
图像超分辨率的最终目标就是从一幅或成组已知低分辨率图像中得到清晰的高分辨率图像。作为计算机图形图像处理领域中的一个基本操作,它被广泛应用在计算机医学,军事图像,虚
经济和互联网行业的快速发展带来了支付行业的持续繁荣,其中,刷卡支付凭借其方便、快捷等特性已成为消费者日常生活中消费支付、金融交易的主要手段。在庞大的刷卡量和交易额
随着社会老龄化程度的不断加深,面向健康监测的老人日常行为识别问题成为当前社会所关注的热点。因此,研究和开发针对老年人日常生活中的异常行为(如跌倒检测等)系统,具有很