多自由度机器人搬运平台调平控制系统研究

发布时间：2018-06-22 12:26

  本文选题：机器人搬运平台 + 主动-随动复合控制方法　； 参考：《长安大学》2017年硕士论文

【摘要】：搬运机器人(Transfer Robot)是通过人类手动控制或者根据用户规定的动作自动控制来进行货物自动化搬运作业的机器人。现有的搬运机器人的末端执行器多是手抓(气动或液动)、吸盘等,驱动方式是气动或者液压驱动,但是当面对易碎或者不利于用机械手或者气动吸盘的情况时,就迫切需要一种新型的工业搬运机器人的出现。本文提出了一种将搬运平台作为末端执行器来实现货物搬运的多自由度搬运机器人(简称搬运平台),保证货物搬运过程中搬运平台的水平则是整个控制系统的核心。首先,论文分析了搬运平台调平控制系统基本的控制要求以及主要的工作方式,综合考虑驱动方式、主控制器和平台调平方法等方面,提出了调平控制系统的总体方案。从动态响应性能、控制精度等系统实际要求出发,提出了调平系统的三种控制方法:主动控制法、随动控制法和主动-随动复合控制法,分析了三者各自的工作特性、优缺点及适用范围。其次,根据实际搬运平台调平控制系统,建立了平台调平控制系统的数学模型。通过MATLAB/Simulink对模型分别采用PID和模糊PID调节器的仿真分析,结果表明模糊PID调节器具有更好的动静态性能,为此,选择鲁棒性、稳定性等综合性能较好的模糊PID控制策略对平台调平系统进行控制,并且在S7-200PLC上实现了该调平系统的模糊PID控制算法。最后,搭建了多自由度机器人搬运平台的实验台,并设计了两种不同的实验方案验证设计方案、控制方法及调节器的有效性。通过现场调试并采集实验数据进行分析,发现了该搬运平台的调平系统达到了预期的控制要求(控制精度在?以内,调平时间在3s以内),从而说明了该机器人搬运平台的调平控制方法以及控制策略的合理性和可行性。
[Abstract]:This paper presents three control methods of leveling control system , including active control method , follow - up control method and active - follow - up compound control method .
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP273;TP242

【参考文献】

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本文编号：2052829