冗余驅(qū)動六自由度并聯(lián)機(jī)器人控制策略研究.pdf

1、并聯(lián)機(jī)器人具有剛度大、自重負(fù)荷比小、精度高等優(yōu)點(diǎn)，特別是在許多領(lǐng)域中的重要應(yīng)用，彌補(bǔ)了串聯(lián)機(jī)器人的不足，擴(kuò)大了整個機(jī)器人的應(yīng)用范圍。但目前關(guān)于并聯(lián)機(jī)器人的動力學(xué)分析和控制策略的研究還相對較少，許多方向還有待進(jìn)一步研究與開發(fā)，這些都限制了并聯(lián)機(jī)器人的推廣應(yīng)用。 本文以8輸入6自由度冗余驅(qū)動并聯(lián)機(jī)器人為研究對象，介紹了冗余驅(qū)動的基本原理，求出了其逆運(yùn)動學(xué)方程，建立動力學(xué)模型，并進(jìn)一步推出動力學(xué)方程。根據(jù)冗余驅(qū)動并聯(lián)機(jī)器人的構(gòu)造特點(diǎn)簡

2、化機(jī)器人模型，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動仿真；分別設(shè)計(jì)PID控制器和模糊自適應(yīng)PID控制器，對6自由度冗余并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動控制，仿真結(jié)果表明，模糊自適應(yīng)PID控制可以取得更好的控制效果。 首先，本文詳細(xì)介紹了機(jī)器人及并聯(lián)機(jī)器人的發(fā)展及研究現(xiàn)狀，總結(jié)了目前并聯(lián)機(jī)器人研究領(lǐng)域取得的成就和存在的問題，提出了本文研究的內(nèi)容、目的及意義。 其次，介紹了8輸入6—DOFs冗余驅(qū)動并聯(lián)機(jī)器人構(gòu)造原理，利用自均力驅(qū)動模塊和冗余驅(qū)動的原理，可以降低

3、機(jī)器人系統(tǒng)的復(fù)雜程度，為進(jìn)一步的控制打下基礎(chǔ)。 接著，在前人提出的并聯(lián)機(jī)器人模型的基礎(chǔ)上，本文引入了8輸入6—DOFs并聯(lián)機(jī)器人模型，并進(jìn)一步分析6—DOFs并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)問題，建立逆運(yùn)動學(xué)方程。根據(jù)拉格朗日法分析并聯(lián)機(jī)器人的特征，建立拉格朗日動力學(xué)方程。 然后，總結(jié)了機(jī)器人控制理論，介紹了機(jī)器人分層控制的方法，進(jìn)行冗余輸入并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真。根據(jù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，優(yōu)化控制模型，以電機(jī)為主要控制對象設(shè)計(jì)PID和模