二自由度平動并聯(lián)機械手運動控制系統(tǒng)研究.pdf

1、與串聯(lián)機器人相比，并聯(lián)機器人（本文指代并聯(lián)機械手）具有運動慣量低、負載能力強、剛度大、動態(tài)性能好等優(yōu)點，目前高速、輕型并聯(lián)機械手目前已廣泛應(yīng)用于電子、食品、包裝等輕工業(yè)領(lǐng)域。因此，自主研發(fā)滿足企業(yè)承載重、緩取緩放、運動精度高、低成本等特定需求的機械手，同時促進產(chǎn)學(xué)研之間的結(jié)合，加快其工業(yè)化進程具有十分重要的實際意義。論文主要從以下幾個方面展開：
　　針對簡化后的機械機構(gòu)，利用D-H法，快速確定各連桿坐標系及連桿參數(shù)，經(jīng)過坐標系變換

2、，根據(jù)相等矩陣對應(yīng)元素分別相等建立求解方程組，得到機械手運動學(xué)逆解；利用幾何法簡單快速建立運動學(xué)方程組，求得機械手運動學(xué)正解，并通過MATLAB編程驗證求得位置模型的正確性。
　　依據(jù)機械手在工作空間內(nèi)的需求，分別運用五次多項式規(guī)劃算法及帶有拋物線的線性插值法對其軌跡進行規(guī)劃；經(jīng)過編程驗證得多項式規(guī)劃算法在運動過程中各點速度、加速度平滑、連續(xù)，末端產(chǎn)生振動??；最終通過Pro/e5.0運動學(xué)速度仿真驗證多項式軌跡規(guī)劃算法得合理性，同

3、時再次驗證前期建立的運動學(xué)模型的正確性。
　　運用“機器控制器(PLC)+觸摸屏(HMI)”控制模式設(shè)計、開發(fā)機械手運動控制系統(tǒng)。設(shè)計控制系統(tǒng)整體系統(tǒng)框架、硬件總體架構(gòu)，并分別對PLC、伺服單元、檢測反饋單元進行選配和設(shè)置；給出軟件主程序流程圖，采用PLC的相位控制，線性多段插值功能保證機械手兩驅(qū)動電機之間能搞進行高效精確協(xié)調(diào)運動，并給出聯(lián)動運動核心算法流程圖。
　　最后在搭建的運動平臺基礎(chǔ)上，采集機械手在一次軌跡運動過程中