面向环境约束的可重构机械臂自适应力/位置控制方法研究

发布时间：2021-08-11 06:38

　　可重构机械臂是由一组具有通信接口并且可以互换的关节和连杆模块组成的,这些模块能迅速地分离和重新组装成适合不同任务的机械构形的机械臂。与传统的固定结构的机械臂相比,可重构机械臂更加灵活,工作范围更加广泛,并且它具有强鲁棒性、高度柔性、较好的容错性以及低成本,能适应不同的任务需求。在许多工业生产和加工,国防和航空航天探测,深海资源探测,抢险救援等领域有着巨大的发展前景。在这些复杂而且多变的环境下,可重构机械臂末端与外界环境接触是不可避免的,它对机械臂灵活性、智能化的要求越来越高,简单的位置控制已经满足不了,还需要对接触力进行控制。因此,对受约束的可重构机械臂的混合力/位置协同控制问题的研究是非常必要的。本文首先应用指数积公式给出可重构机械臂的运动学方程,并且利用刚体的动力学方程和牛顿-欧拉方程给出系统自由空间的动力学模型。利用机械臂末端接触力与各关节力/力矩之间的映射关系,以此给出约束环境下可重构机械臂的动力学模型。其次,根据机械臂末端与外界环境的关系给出动力学降阶模型,针对该模型设计了一种受约束可重构机械臂自适应滑模力/位置混合控制方法。随后,考虑可重构机械臂模块化特点,提出了分散控制与... 

【文章来源】：长春工业大学吉林省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

PolyBot三种形态

大观园》期刊 2009 年报道，一款吞服式机器人(即，如图 1-4 所示。病人要把 ARES 机器人的各个把模块放入病人体内，然后这些模块会在体内自传统的手术一样，不再需要动刀或少动刀也可以

图1-1 RMMS机械手及模块 图1-2 CEBOT细胞器人图1-3 PolyBot三种形态根据《科学大观园》期刊 2009 年报道，一款吞服式机器人(即可重构装配统)研制成功，如图 1-4 所示。病人要把 ARES 机器人的各个微小模块吞

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动力学补偿的并联机器人鲁棒轨迹跟踪控制研究[J]. 朱龙英,成磊,郑帅,陆宝发,赫建立.  机床与液压. 2015(21)
[2]多手指机器人动力学建模方法[J]. 赵睿英,焦生杰,王欣.  长安大学学报(自然科学版). 2015(03)
[3]基于信号重构的可重构机械臂主动分散容错控制[J]. 赵博,李元春.  自动化学报. 2014(09)
[4]考虑多故障同发的可重构机械臂分散主动容错控制[J]. 杜艳丽,李元春.  中南大学学报(自然科学版). 2014(03)
[5]SCARA机器人的拉格朗日动力学建模[J]. 崔敏其.  机械设计与制造. 2013(12)
[6]动态约束下可重构模块机器人分散强化学习最优控制[J]. 董博,刘克平,李元春.  吉林大学学报(工学版). 2014(05)
[7]一种可重构模块化机器人系统的运动学研究[J]. 高文斌,王洪光,潘新安.  机械设计与制造. 2012(10)
[8]Simulink和SimMechanics环境下并联机器人动力学建模与分析[J]. 王英波,黄其涛,郑书涛,韩俊伟,许宏光.  哈尔滨工程大学学报. 2012(01)
[9]末端有未知扰动的分布参数柔性机械臂的鲁棒边界控制[J]. 吴忻生,邓军.  控制理论与应用. 2011(04)
[10]可重构环保机器人模块设计[J]. 孙美艳,朱龙英,赵忠伟.  机械传动. 2010(03)

博士论文
[1]可重构消防机器人机构分析与设计[D]. 陈红亮.南昌大学 2009



本文编号：3335663