一種四繩牽引的并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)的動力學(xué)建模與控制.pdf

1、目前的建筑物外墻清洗方案主要有樓頂懸吊“蜘蛛人”、爬壁清洗機(jī)器人和軌道擦窗機(jī)等方式。本文針對這些清洗方式的不足之處，引入四繩并聯(lián)牽引的外墻清洗工作平臺概念，建立高安全系數(shù)、低成本、小勞動強(qiáng)度、高工作效率的繩牽引并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)。
　　本文在前人對該機(jī)構(gòu)系統(tǒng)低速運(yùn)行下的機(jī)構(gòu)學(xué)問題所開展的研究工作的基礎(chǔ)上，考慮繩索動力學(xué)對系統(tǒng)性能的影響，進(jìn)行四繩牽引的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)電耦合系統(tǒng)的建模和運(yùn)動控制。具體包括：
　　首先，建立外墻清洗繩牽引

2、并聯(lián)工作平臺的縮比模型，研究繩索在初始平衡狀態(tài)下的懸鏈線狀態(tài)，并規(guī)劃適合外墻清洗的末端運(yùn)動軌跡，進(jìn)行逆運(yùn)動學(xué)問題的求解。
　　其次，根據(jù)縮比模型尺寸要求搭建實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，對驅(qū)動電機(jī)采用開環(huán)位置控制模式，進(jìn)行運(yùn)動學(xué)級的末端軌跡控制實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明繩索力學(xué)特性對末端軌跡控制精度有較大影響，不能忽略。
　　再次，考慮繩索的力學(xué)特性，在 ADAMS中建立四繩牽引的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)模型。仿真結(jié)果表明考慮繩索力學(xué)特性后，末端軌