柔索驅(qū)動并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動控制研究.pdf

1、柔索驅(qū)動并聯(lián)機(jī)器人(Cable Driven Parallel Robot,CDPR)是一類特殊的并聯(lián)機(jī)器人。其末端動平臺通過柔索與固定平臺連接,根據(jù)各支鏈柔索協(xié)調(diào)變化索長來實(shí)現(xiàn)其位置和姿態(tài)的改變。與傳統(tǒng)機(jī)器人相比,CDPR具有慣性小、響應(yīng)快、高速性能好、工作空間大等一系列優(yōu)點(diǎn),從而受到研究者的廣泛關(guān)注。本文以六自由度七索驅(qū)動并聯(lián)機(jī)器人為研究對象,主要進(jìn)行了系統(tǒng)動力學(xué)分析和軌跡運(yùn)動控制的系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)研究,旨在為CDPR的實(shí)際控制提供理

2、論依據(jù)和技術(shù)支持,具有重要的理論和實(shí)際意義。具體研究內(nèi)容和結(jié)論歸納如下:
　　針對六自由度七索驅(qū)動并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng),建立了包括操作空間和驅(qū)動空間在內(nèi)的系統(tǒng)動力學(xué)模型;基于此動力學(xué)模型,采用計(jì)算力矩控制方法,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)控制律,并通過SIMULINK仿真驗(yàn)證了控制方案的可行性。該模型為實(shí)現(xiàn)CDPR的軌跡跟蹤的運(yùn)動控制奠定了基礎(chǔ)。
　　基于Galil控制平臺提供的函數(shù)庫和VC++的MFC模塊,采用面向?qū)ο缶幊趟枷?以控制對象的運(yùn)動學(xué)

3、模型為核心,設(shè)計(jì)了專用的軌跡運(yùn)動控制界面,通過此控制界面實(shí)現(xiàn)了七索驅(qū)動平臺的開環(huán)控制,其將為系統(tǒng)閉環(huán)控制界面的開發(fā)提供技術(shù)支持。
　　完成了控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。構(gòu)建了“PC+運(yùn)動控制卡”的開放式系統(tǒng)控制方案,搭建了索驅(qū)動機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)平臺;以二自由度欠約束并聯(lián)機(jī)構(gòu)為對象,設(shè)計(jì)了其軌跡的運(yùn)動控制實(shí)驗(yàn),分析了所設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)方案和軟件的可行性;基于六自由度七索驅(qū)動并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)模型,構(gòu)建了七個(gè)支鏈的索驅(qū)動硬件控制系統(tǒng),通過實(shí)