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1、工業(yè)機(jī)器人作為先進(jìn)、智能工業(yè)化設(shè)備的代表,在社會(huì)生產(chǎn)中有著很重要的地位,其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。建立合理的機(jī)器人模型是工業(yè)機(jī)器人控制的基礎(chǔ),龍門機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分,而動(dòng)梁的同步性能是龍門機(jī)器人亟待解決的關(guān)鍵問題,因此提高同步控制精度,改善工業(yè)機(jī)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(jī)器人和龍門工業(yè)機(jī)器人為對(duì)象,分別對(duì)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)進(jìn)行建模,設(shè)計(jì)了龍門工業(yè)機(jī)器人動(dòng)梁雙電機(jī)同步控制器
2、,并結(jié)合工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:
首先,基于機(jī)器人的基礎(chǔ)理論對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與仿真分析。本文采用標(biāo)準(zhǔn)D-H方法對(duì)六軸工業(yè)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行分析,推導(dǎo)出六軸工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,運(yùn)用代數(shù)解法進(jìn)行逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解,并采用改進(jìn)的D-H方法對(duì)龍門工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行配置,通過仿真實(shí)驗(yàn)獲得機(jī)器人末端的運(yùn)動(dòng)軌跡及關(guān)節(jié)角度隨時(shí)間的變化曲線,完成工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。
其次,
3、基于拉格朗日函數(shù)動(dòng)力學(xué)方法,建立KUKA工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型,根據(jù)六軸工業(yè)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型的一般方程,推導(dǎo)出龍門工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)其動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)研究,得到各關(guān)節(jié)所受力和力矩的變化曲線,以及龍門工業(yè)機(jī)器人位移、速度和加速度曲線。
再次,針對(duì)龍門工業(yè)機(jī)器人動(dòng)梁不同步問題,進(jìn)行了基于區(qū)間矩陣的同步控制研究。根據(jù)動(dòng)梁同步軸雙電機(jī)模型,設(shè)計(jì)了同步控制器及負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器,對(duì)龍門機(jī)器人動(dòng)梁雙電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行仿真及實(shí)驗(yàn)分析,
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