KUKA工業(yè)機器人動力學模型建立及同步控制研究.pdf

1、工業(yè)機器人作為先進、智能工業(yè)化設備的代表，在社會生產中有著很重要的地位，其應用領域也在不斷的擴大。建立合理的機器人模型是工業(yè)機器人控制的基礎，龍門機器人是工業(yè)機器人的重要組成部分，而動梁的同步性能是龍門機器人亟待解決的關鍵問題，因此提高同步控制精度，改善工業(yè)機器人同步控制性能具有十分重要的意義。
　　本文以KUKA六軸工業(yè)機器人和龍門工業(yè)機器人為對象，分別對工業(yè)機器人運動學、動力學進行建模，設計了龍門工業(yè)機器人動梁雙電機同步控制器

2、，并結合工業(yè)機器人實驗室平臺進行了實驗研究。本文的主要研究內容包括：
　　首先，基于機器人的基礎理論對工業(yè)機器人進行運動學建模與仿真分析。本文采用標準D-H方法對六軸工業(yè)機器人的機構和運動學進行分析，推導出六軸工業(yè)機器人的運動學模型，運用代數(shù)解法進行逆運動學求解，并采用改進的D-H方法對龍門工業(yè)機器人運動控制系統(tǒng)進行配置，通過仿真實驗獲得機器人末端的運動軌跡及關節(jié)角度隨時間的變化曲線，完成工業(yè)機器人的運動學分析。
　　其次，

3、基于拉格朗日函數(shù)動力學方法，建立KUKA工業(yè)機器人的動力學模型，根據(jù)六軸工業(yè)機器人動力學模型的一般方程，推導出龍門工業(yè)機器人的動力學模型，并對其動力學模型進行仿真實驗研究，得到各關節(jié)所受力和力矩的變化曲線，以及龍門工業(yè)機器人位移、速度和加速度曲線。
　　再次，針對龍門工業(yè)機器人動梁不同步問題，進行了基于區(qū)間矩陣的同步控制研究。根據(jù)動梁同步軸雙電機模型，設計了同步控制器及負載轉矩觀測器，對龍門機器人動梁雙電機系統(tǒng)進行仿真及實驗分析，