柔性機械臂路徑優(yōu)化及控制.pdf

1、機械臂作為人類現(xiàn)代自動化工業(yè)的重要工具，由于它的工作空間大、靈活性好、可以在人類無法到達的環(huán)境下工作等優(yōu)點，在工業(yè)、航空領(lǐng)域和醫(yī)療器械等得到了很廣泛的應(yīng)用。相對于常用的剛性機械臂，柔性機械臂具有重量輕、負載大、靈巧等優(yōu)點，也越來越多的受到人們的重視和研究。同時因為機械臂存在冗余自由度，在工作中的可行空間很大，便給完成一次同樣的工作任務(wù)帶來了好多種不同的可行方案。比如機械臂從起始位置運動到終止位置，可行路徑有好多種。這樣給控制器的設(shè)計帶來

2、多種策略，所以選擇的期望運動情況不同，設(shè)計出的控制器性能也各不相同。本文選擇末端位移最短路徑作為期望的執(zhí)行方案，來設(shè)計控制器。這種控制器除了能滿足控制要求外，還能起到提高機械臂工作效率，節(jié)約工作時間、空間和燃料消耗的作用。
　　 本文結(jié)合機械臂的結(jié)構(gòu)特點，將兩關(guān)節(jié)機械臂視為Euler-Bernoulli梁模型，根據(jù)拉格朗日方程理論建立了機械臂系統(tǒng)動力學(xué)模型。把梁1和梁2末端位移總和作為目標(biāo)函數(shù)，用最優(yōu)控制的方法使這個目標(biāo)函數(shù)達到