基于实时以太网的Delta并联机械手控制系统研究

发布时间：2019-11-22 09:38

【摘要】：Delta并联机械手是世界上应用最为成功、最具代表性的并联机构,末端可获得极高的速度和加速度,在食品、制药、电子等领域的生产线分拣、包装、装配环节中具有广阔的应用前景,但目前国内研发生产的Delta并联机械手与国外相比还有较大的差距,而控制系统是提高机械手性能的关键与核心,因此研发具有自主知识产权的Delta并联机械手控制系统具有重要意义。 首先,对Delta机构进行数学建模分析,得到运动学逆解和运动学正解。针对实际应用中Delta并联机械手运动过程,对门字型运动轨迹进行了系统的规划和整理。对常用的经典S曲线加减速控制方法进行了系统的研究,并在此基础上提出加减速更为柔顺的改进型修正梯形曲线来抑制(?)Delta机械手高速运动时产生的振动与冲击。根据以上轨迹规划内容,结合具体运行轨迹,采用虚拟样机技术,利用Proe/Mechanism和ADAMS软件对Delta并联机械手进行动力学仿真,得出驱动轴运动参数,提出了一种伺服电机精确选型的新方法,所建立的虚拟样机模型也为Delta机械手的研究提供了一个运动学分析和控制的平台。 其次,针对传统工业机器人控制系统封闭式结构的局限性,采用基于标准以太网的实时同步运动控制平台EtherMAC(Ethernet for Manufacture Automation Control),利用独特的从节点同步与时钟校正技术以及组件化开放式软件结构,为机器人开发提供了一套高性能低成本的以太网解决方案。 最后对Delta并联机械手的控制器响应时间进行了测试,然后对轨迹规划、运动学参数、伺服参数进行了试验,通过对比调节,达成最佳控制效果,并与相关商业机械手进行了性能对比。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP241;TP273

【参考文献】

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1 赵杰,朱延河,蔡鹤皋;Delta型并联机器人运动学正解几何解法[J];哈尔滨工业大学学报;2003年01期

2 杨斌久;蔡光起;罗继曼;朱春霞;;少自由度并联机器人的研究现状[J];机床与液压;2006年05期

3 马晓丽;陈艾华;张雪莲;张庆功;;并联机器人机构的创新与应用研究进展[J];机床与液压;2007年02期

4 胡鸿豪;吴勇，

本文编号：2564414