基于Tau并联机器人的动力学及视觉伺服研究

发布时间：2019-05-23 21:32

【摘要】：Tau并联机器人是一种新型的串并联混合机器人,同时具有串联机器人大工作空间和并联机器人高刚度、高精度的优点,本文即以该机器人为研究对象。对Tau并联机器人进行机构分析和运动学建模。针对其独特的机构组成,分别利用传统的和改进的K-G方法对使用虎克铰和球铰两种连接进行自由度分析,从理论上证明两种连接方式的可行性。对Tau并联机器人进行正、逆运动学建模,并针对并联机器人普遍存在的运动学多解问题,提出了一种基于机构初始状态的错误解排除方法,并通过ADAMS和MATLAB联合仿真,验证该模型以及该多解排除方法的正确性。对Tau并联机器人进行动力学分析,提出一种应用于Tau并联机器人的Lagrange方法和Udwadia-Kalaba方法相结合的动力学建模新方法。将Tau并联机器人拆分成三个支链和动平台两部分,利用Lagrange方法建立支链动力学模型,利用牛顿力学方法建立动平台动力学模型,再结合机器人机构约束模型,统一带入到Udwadia-Kalaba方程中建立机器人动力学模型,并具体分析正、逆动力学显式解析解求解方式,通过MATLAB仿真验证应用该动力学方法的可行性。引入视觉系统,提出一种基于视觉轨迹约束的动力学及伺服方法。基于人工势场法,规划得到机器人轨迹路径,采用PID控制完成基于图像的视觉伺服控制,同时,将该轨迹作为约束整合到机器人机构约束模型中,同样使用Udwadia-Kalaba方程建立新的动力学模型。在动力学模型的建立过程中考虑视觉轨迹约束,实现基于视觉轨迹的机器人驱动力矩控制。
[Abstract]:Tau parallel robot is a new type of series-parallel hybrid robot, which has the advantages of high stiffness and high precision in the working space of series machine and parallel robot. In this paper, the robot is taken as the research object. The mechanism analysis and kinematic modeling of Tau parallel robot are carried out. In view of its unique mechanism composition, the traditional and improved K 鈮，

本文编号：2484242