一種三自由度并聯(lián)機器人的運動特性研究與樣機開發(fā).pdf

1、作為衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，機器人智能技術(shù)受到越來越多國家的重視。其中，并聯(lián)機器人憑借其剛度大、承載能力強、累計誤差小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用到社會各領(lǐng)域。本文以一款三自由度并聯(lián)機器人為研究對象，對其運動學(xué)性能展開了深入研究，求解出工作空間，在此基礎(chǔ)上完成了機器人硬件平臺的搭建與控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計，最后對該機器人的軌跡規(guī)劃方法進行研究，并通過樣機進行實驗驗證，從而為下一步實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
　　首先，本文對并

2、聯(lián)機器人的整體結(jié)構(gòu)和工作原理進行了分析，并計算出機構(gòu)的自由度。根據(jù)機構(gòu)的幾何約束關(guān)系，進行運動學(xué)研究，分析機器人動平臺和各個驅(qū)動滑塊之間的位置、速度和加速度的關(guān)系，最終求解出了機構(gòu)的運動學(xué)正反解方程，為實現(xiàn)機器人的運動控制奠定了理論基礎(chǔ)。根據(jù)機構(gòu)的運動學(xué)逆解方程，采用空間直角坐標(biāo)邊界搜索法求解并聯(lián)機器人動平臺的工作空間，并通過Matlab軟件編程繪制運動空間圖形。最終求解得到并聯(lián)機器人運動空間各個方向的視圖，并對求解結(jié)果進行了分析。

3、r>　　其次，本文根據(jù)三自由度并聯(lián)機器人的結(jié)構(gòu)特點，確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。接下來對系統(tǒng)各組成部分進行設(shè)計，完成了機器人機械結(jié)構(gòu)的三維建模與電機、驅(qū)動器、運動控制器、線性模組、限位開關(guān)等關(guān)鍵部件的選型設(shè)計。將各部件進行裝配，成功搭建了機器人樣機的硬件平臺。
　　然后，以機器人樣機硬件平臺為基礎(chǔ)，進行控制系統(tǒng)軟件設(shè)計。根據(jù)控制器所搭載的 UCOS操作系統(tǒng)特性，確定系統(tǒng)控制軟件的體系結(jié)構(gòu)，接下來完成串口通信模塊、電機控制模塊以及機器人動