KUKA工業(yè)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型建立及同步控制研究.pdf

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，