冗余度機(jī)器人動(dòng)力學(xué)容錯(cuò)性能的研究.pdf

1、冗余度機(jī)械臂以其特有的自運(yùn)動(dòng)性能引發(fā)了許多理論上和工程上的難題，這些成為機(jī)械工程和自動(dòng)控制領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)。同時(shí)，冗余度機(jī)械臂還具有容錯(cuò)性能，這對(duì)于機(jī)械臂在航天和其他特殊環(huán)境的應(yīng)用具有特別重要的意義。機(jī)器人關(guān)節(jié)發(fā)生故障后將故障關(guān)節(jié)鎖定是一種簡(jiǎn)單可靠的容錯(cuò)方式，它已經(jīng)得到越來(lái)越多的關(guān)注和研究。但是在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)劃的同時(shí)很少考慮機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)性能，尤其在研究容錯(cuò)操作末端軌跡誤差的同時(shí)，在低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下由關(guān)節(jié)速度突變?cè)斐傻年P(guān)節(jié)加速度比較小，但是

2、在高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下關(guān)節(jié)速度突變會(huì)造成很大的關(guān)節(jié)加速度，因而研究末端誤差需要從速度級(jí)提升到加速度級(jí)。本文構(gòu)造了最小關(guān)節(jié)力矩突變算法對(duì)高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下機(jī)器人的關(guān)節(jié)力矩進(jìn)行規(guī)劃。 首先，對(duì)冗余度機(jī)械臂的研究現(xiàn)狀做了簡(jiǎn)單的介紹。對(duì)機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)建模方法和效率進(jìn)行了分析；對(duì)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行了理論上的分析研究，最后給出了關(guān)節(jié)力矩的優(yōu)化算法。 其次，提出了最小關(guān)節(jié)力矩突變算法。該算法選取機(jī)械臂關(guān)節(jié)鎖定前后的關(guān)節(jié)力矩突變?yōu)閮?yōu)化的目