DELTA并聯(lián)機器人結構參數(shù)優(yōu)化與運動控制研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟不斷的發(fā)展,人們的生活水平,人力成本,對產(chǎn)品的安全及精度要求也在不斷提高,研制具有高速、高精度、高承載能力、高柔性化的機器人設備成為自動化生產(chǎn)線中的不可或缺的部分。針對食品、醫(yī)藥、消費者商品等的自動化生產(chǎn)線的發(fā)展需求,本課題擬研制一款DELTA并聯(lián)機器人,代替工人工作,滿足輕負載、高速的、高精度的流水線作業(yè)要求。
　　首先介紹了本課題研究的DELTA并聯(lián)機器人,簡化了其結構,運用解析幾何獲得了機器人的位置正逆解的解析表

2、達式,建立了兩個基于MATLAB與ADAMS的聯(lián)合仿真系統(tǒng),驗證了結構簡化的合理性及位置正逆解的正確性;
　　然后對機器人的奇異位形進行了分析,獲得了奇異位形出現(xiàn)的條件,并提出了規(guī)避方法。針對本并聯(lián)機器人的實際運用要求,提出滿足實際需求的任務作業(yè)空間,分析獲得了該空間的解析表達式。進一步分析獲得了參數(shù)優(yōu)化所需的結構參數(shù)范圍,為后面的參數(shù)優(yōu)化及軌跡規(guī)劃工作奠定了基礎;
　　接著對機器人的逆向動力學的簡化模型進行了較深入的分析,

3、提出了以慣量矩陣奇異值全域的最大值最小為優(yōu)化目標,以尺寸和速度為約束條件的結構參數(shù)優(yōu)化,并結合其實際運用,經(jīng)MATLAB算例分析獲得了較優(yōu)的結構參數(shù)。進一步分析獲得了機器人末端執(zhí)行器在任務作業(yè)空間內(nèi)較為適宜的工作空間,有益于機器人的運動軌跡規(guī)劃和運動控制;
　　最后,對機器人末端執(zhí)行器的運動軌跡進行了研究,獲得了周期短、運動無沖擊的軌跡和路徑。設計了基于逆向動力學模型的計算力矩控制器,并建立基于MATLAB與ADAMS控制聯(lián)合仿真