| 【中文题名】 | 6-THHT并联机器人动力学分析及控制技术研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-12-6 |
| 【中关键词】 | 并联机器人,数学建模,ADAMS软件,动力学仿真,D-矩阵,运动补偿 |
| 【英关键词】 | parallel robot,mathematical model,ADAMS software,dynamic simulation,D-H matrix,movement compensation, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>机器人技术>机器人> |
| 【论文摘要】 | 本文以步进电机驱动的6-THHT并联机器人实验样机为研究对象。
首先用拉格朗日法对6-THHT并联机器人进行动力学建模和分析，然后根据既定的控制系统各部件的参数，分析了步进电机的运行和启动、制动问题，并在此基础上利用虚拟样机技术对机器人的动力学问题等进行了较为全面的研究，得出了一系列对控制系统研究比较重要的数据，其中包括：一定时间内运行某轨迹时机器人能承受的最大载荷，运行该轨迹的最短时间，加速到传动系统能承受的最大速度时需要的最短时间等，并对结果进行了分析。
另外，为解决上螺旋副的转动对杆长的影响，利用D-H矩阵建立了各关节参数转换的数学模型，并编程求解出并联机器人运行完某轨迹后的理想杆长，以及需要进行运动补偿的值，为控制机器人更精确的达到某位姿提供了更可靠的数据。 |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-7 |
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1 绪论 |
7-15 |
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1.1 并联机器人特点及应用 |
7-8 |
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1.1.1 并联机器人特点 |
7 |
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1.1.2 并联机器人的应用 |
7-8 |
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1.2 并联机器人动力学研究方法与控制技术研究 |
8-12 |
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1.2.1 动力学研究方法 |
8-9 |
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1.2.2 并联机器人控制技术 |
9-12 |
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1.3 并联机器人的发展近况及研究展望 |
12-13 |
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1.3.1 发展近况 |
12 |
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1.3.2 研究展望 |
12-13 |
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1.4 本文选题的意义及所做的工作 |
13-15 |
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2 6-THHT并联机器人动力学模型的建立 |
15-26 |
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2.1 引言 |
15 |
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2.2 并联机器人动力学方程的建立 |
15-23 |
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2.2.1 拉格朗日方程的一般表达式 |
15-17 |
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2.2.2 6-THHT动力学建模过程 |
17-23 |
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2.3 6-THHT并联机器人动力学方程及其基本性质 |
23-24 |
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2.4 将6-THHT的动态方程转化为状态方程描述 |
24-25 |
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2.5 本章小结 |
25-26 |
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3 基于步进电机驱动的并联机器人控制 |
26-40 |
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3.1 6-THHT并联机器人闭环控制控制系统介绍 |
26-30 |
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3.2 基于步进电机的运动控制 |
30-32 |
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3.3 步进电机的运行特性 |
32-36 |
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3.4 单支链传动系统性能分析 |
36-38 |
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3.5 本章小结 |
38-40 |
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4 6-THHT并联机器人动力学仿真 |
40-57 |
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4.1 动力学分析与仿真的基本概念 |
40-41 |
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4.2 ADAMS中动力学分析的算法 |
41-45 |
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4.2.1 ADAMS动力学方程 |
41-43 |
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4.2.2 ADAMS中动力学求解算法 |
43-45 |
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4.2.2.1 微分-代数(DAE)方程的求解算法过程 |
43-44 |
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4.2.2.2 坐标减缩的微分方程求解过程算法 |
44-45 |
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4.3 6-THHT并联机器人动力学仿真 |
45-55 |
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4.3.1 动力学分析方案 |
45-46 |
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4.3.2 并联机器人的机构建模 |
46-48 |
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4.3.3 确定驱动副的输入 |
48-50 |
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4.3.4 支链的驱动力分析 |
50-52 |
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4.3.5 运行该轨迹需要的最短时间 |
52-54 |
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4.3.6 电机启动与制动 |
54-55 |
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4.4 本章小结 |
55-57 |
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5 6-THHT并联机器人运动控制分析 |
57-71 |
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5.1 概述 |
57 |
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5.2 坐标系的建立及坐标转换矩阵 |
57-65 |
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5.2.1 并联机器人坐标系的建立 |
57-58 |
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5.2.2 并联机器人单支链相对位姿矩阵的建立 |
58-65 |
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5.3 计算及仿真 |
65-68 |
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5.4 实验验证 |
68-69 |
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5.5 本章小结 |
69-71 |
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结束语 |
71-73 |
|
致谢 |
73-74 |
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参考文献 |
74-77 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.381255 |
