三自由度绳牵引并联机器人的主动柔顺控制
本文选题：绳牵引并联机器人 切入点：运动学 出处：《西南科技大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：绳牵引并联机器人是一类绳索取代刚性连杆作为关节的新型并联机器人,其具有结构简单、重构性强、重量轻、工作空间大、成本低等优点。本文对绳牵引并联机器人的研究现状进行了调研和总结,将三自由度绳牵引并联机器人作为研究对象,对该机器人的运动柔顺控制技术展开研究。根据调研资料和实际情况,搭建了三自由度绳牵引并联机器人的实体样机。针对样机的结构特性建立了机器人的几何模型并对其进行了运动学分析,得到了位置运动学模型。同时由于样机中的绳索具有单向受力性,所以对绳索进行了刚度分析,得到了绳索的刚度模型,便于对因受力而发生形变的绳索进行补偿。为了实现样机的运动柔顺控制,本文研究了绳牵引并联机器人的轨迹规划算法和主动柔顺控制方案。在样机中,绳索作为关节,其本身有一定的柔性,因此样机的主动柔顺控制方案会有所不同。本课题中主要利用了样机的结构矩阵,设计出了符合样机结构特性的柔顺控制方案。最后通过样机实验以及软件仿真验证了文中算法、模型、方案的正确性和可行性。
[Abstract]:Rope traction parallel robot is a new type of parallel robot with rope instead of rigid connecting rod as joint. It has the advantages of simple structure, strong reconfiguration, light weight and large workspace. In this paper, the research status of rope traction parallel robot is investigated and summarized, and the three-degree-of-freedom parallel robot is considered as the object of study. The motion compliance control technology of the robot is studied. According to the investigation data and the actual situation, The solid prototype of a three-degree-of-freedom wire-towed parallel robot is built, and the geometric model of the robot is established according to the structural characteristics of the prototype, and the kinematics analysis of the robot is carried out. The kinematics model of position is obtained. Because the rope in the prototype has unidirectional force, the stiffness of the rope is analyzed, and the stiffness model of the rope is obtained. In order to realize the motion compliance control of the prototype, the trajectory planning algorithm and the active compliance control scheme of the rope traction parallel robot are studied in this paper. In the prototype, the rope is used as the joint. Because of its flexibility, the active compliance control scheme of the prototype will be different. In this paper, the structure matrix of the prototype is mainly used. Finally, the correctness and feasibility of the algorithm, model and scheme are verified by prototype experiment and software simulation.
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP242
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，本文编号：1609285
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