移動并聯(lián)機器人運動控制及穩(wěn)定性研究.pdf

1、移動機器人技術是近年來的熱門技術之一，此類型機器人作為多功能運動載體被廣泛應用于各個領域，但由于其手臂通常為串聯(lián)結構，因此剛度較小。并聯(lián)機器人是機器人研究領域另一個重要分支，具有剛度大、承載能力強、精度高等一系列優(yōu)點，目前已廣泛應用在模擬設備、數(shù)控機床、分揀機構、微操作器和測量機等技術領域。
　　以上兩類機器人各自的缺點限制了其應用領域。本文所研究的移動并聯(lián)機器人是一種新型的機器人，該機器人將移動機器人技術和并聯(lián)機器人技術相結合，

2、使其兼具了二者的優(yōu)點。該機器人有六個自由度，具有一個動平臺和三個與其相連的支鏈，每個支鏈由安裝有全向輪的驅動小車支撐和驅動，通過控制三個驅動小車的運動可以方便地控制動平臺的位置和姿態(tài)，使其具有移動機器人的靈活性，又有并聯(lián)機器人剛度大、位姿容易控制等優(yōu)點。本文研究的主要內(nèi)容包括以下幾個方面。
　　首先，對移動并聯(lián)機器人的結構進行分析并求解其運動學正解和逆解，在此基礎上設計移動并聯(lián)機器人控制系統(tǒng)的硬件和軟件系統(tǒng)。
　　其次，針對

3、機器人運動普遍存在的穩(wěn)定性問題進行研究，給出穩(wěn)定性的衡量準則和計算方法，并將該結論運用于控制系統(tǒng)，以便更好地對機器人進行控制，使機器人在安全、穩(wěn)定的狀態(tài)下工作。
　　最后，根據(jù)穩(wěn)定性分析的結論，借助動力學仿真軟件和有限元軟件對移動并聯(lián)機器人的結構進行優(yōu)化，提高其穩(wěn)定性和靈活性。
　　本課題完成了對移動并聯(lián)機器人運動控制和穩(wěn)定性的研究并設計了一套控制系統(tǒng)實現(xiàn)對移動并聯(lián)機器人動平臺位置和姿態(tài)的控制，接著對MPR的結構進行優(yōu)化，為