液壓驅(qū)動并聯(lián)機器人力控制研究.pdf

1、由于載人航天投入大、風險非常高，因此，為了對飛船在軌交會對接等關(guān)鍵環(huán)節(jié)有所突破，并有效掌握載人航天技術(shù)，在地面進行交會對接過程的模擬是非常必要的。
　　在進行空間對接動力學模擬的綜合試驗時，由于動力學基頻和六自由度并聯(lián)機器人頻寬之間的制約關(guān)系，使對接裝置的剛性連接有很大困難。特別是在強制校正和拉緊階段，系統(tǒng)可能會產(chǎn)生振蕩，甚至不穩(wěn)定。因此需要研究大回路動力學基本參數(shù)配置和六自由度并聯(lián)機器人特性之間的關(guān)系；研究空間對接動力學基頻與六

2、自由度并聯(lián)機器人頻率特性之間的關(guān)系；研究基于動力學的大回路控制系統(tǒng)所能實現(xiàn)的試驗內(nèi)容。
　　為克服對接框的剛性連接對空間對接動力學模擬造成的困難，有效模擬空間對接過程的強制校正階段，即強制推出和拉近階段，本文提出采用力環(huán)包容位置環(huán)的串級控制結(jié)構(gòu)，以及用以研究六自由度并聯(lián)機器人在推拉作用力下做順應運動的柔順力控制策略。研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　(1)并聯(lián)機器人的運動學和動力學研究。介紹了一種快速、高效的并聯(lián)機器人位置

3、正解數(shù)值算法——牛頓-泰勒法。綜合利用牛頓一歐拉法、拉格朗日法和凱恩法對并聯(lián)機器人進行動力學建模。將動力學模型歸結(jié)為機器人領(lǐng)域常用的緊湊動力學方程形式，并孝慮液壓缸慣性力影響，建立起六自由度并聯(lián)機器人的精確動力學模型。
　　(2)液壓驅(qū)動六自由度并聯(lián)機器人的位姿控制研究。對單通道液壓伺服系統(tǒng)進行建模，綜合并聯(lián)機器人的運動學和動力學模型，構(gòu)建液壓驅(qū)動并聯(lián)機器人的整體模型，并對并聯(lián)機器人位姿控制進行仿真分析，為力控制打下良好基礎(chǔ)。

4、r>　　(3)根據(jù)大回路動力學基頻、基本參數(shù)配置和六自由度并聯(lián)機器人特性之間的關(guān)系，明確基于動力學的控制模式所能勝任的試驗內(nèi)容。進而采用柔順力控制策略來完成空間對接強制校正全過程的模擬，并用實驗驗證了所得結(jié)論。
　　(4)提出并聯(lián)機器人柔順力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，研究了經(jīng)典柔順力控制策略和魯棒柔順力控制策略。用“綜合理論設(shè)計出魯棒柔順力控制器，詳細給出魯棒柔順力控制回路中的加權(quán)函數(shù)的選取方法。用μ分析理論對經(jīng)典和魯棒力控制系統(tǒng)進行分析比