并聯(lián)搬運(yùn)機(jī)械手抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制設(shè)計(jì).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在電子、食品和醫(yī)藥等輕工業(yè)領(lǐng)域,需要機(jī)械手對(duì)輕小物料進(jìn)行高速中、短距離抓取、搬運(yùn)和放置等操作。如何實(shí)現(xiàn)這類機(jī)器手的高速、高精度運(yùn)動(dòng)控制一直是機(jī)器人技術(shù)研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題,具有重要的意義。
   該文研究了一種三自由度混聯(lián)機(jī)械手及其手爪的運(yùn)動(dòng)學(xué)理論、控制策略、控制器參數(shù)整定、控制算法、電路設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù),設(shè)計(jì)了用于對(duì)體積小、質(zhì)量輕物品進(jìn)行高速自動(dòng)抓取的并聯(lián)機(jī)械手Diamond600的控制系統(tǒng)和氣動(dòng)手爪控制子系統(tǒng),特點(diǎn)是對(duì)機(jī)械臂的

2、整體控制采用先進(jìn)的并聯(lián)控制架構(gòu),氣動(dòng)機(jī)械爪則在閥控系統(tǒng)的系統(tǒng)上增加一個(gè)回路,變?yōu)楸瞄y雙重閉環(huán)控制系統(tǒng):在此基本思路上對(duì)每個(gè)PID控制參數(shù)進(jìn)行整定,改進(jìn)了電路,構(gòu)建了合適的控制系統(tǒng)軟硬件平臺(tái),以及引入DeviceNet現(xiàn)場總線以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。文章首先介紹了并聯(lián)機(jī)械手控制方法的分類和難點(diǎn),分析了Diamond600機(jī)械手控制軟硬件系統(tǒng)及手爪分類、功能。其次在參考原NI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上研究了該二平動(dòng)自由度高速輕型并聯(lián)機(jī)械手的控制技術(shù),即以三

3、軸運(yùn)動(dòng)控制卡+PC構(gòu)筑了系統(tǒng)硬件平臺(tái);探索進(jìn)一步引入DeviceNet現(xiàn)場總線用以遠(yuǎn)程遙感操作的可行性;并選擇了控制策略,采用位置、速度和電流三個(gè)反饋閉環(huán),選擇合適的方法對(duì)每個(gè)PID控制參數(shù)進(jìn)行整定。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠性,并采用前饋控制來計(jì)算系統(tǒng)的前饋傳遞函數(shù)。本文重點(diǎn)設(shè)計(jì)了整個(gè)機(jī)械手控制系統(tǒng)和手爪控制子系統(tǒng)的軟硬件,特別選擇了泵閥雙重閉環(huán)的手爪控制子控制系統(tǒng),同時(shí)改進(jìn)了電路,設(shè)計(jì)LabVIEW與機(jī)械手接口的軟件及控制系統(tǒng)主函

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