三自由度绳驱并联机器人的建模与控制

发布时间：2021-12-09 15:43

　　绳驱并联机器人是一种将绳索作为驱动元件,实现末端执行机构在空间定位运动的新型机器人,该类机器人凭借在工作空间、有效负载和动态性能等方面独特的优势,目前发展十分迅速和广泛,并且具有很大研究价值。结合前人在绳驱并联机器人方面的研究,本文根据课题要求,自主设计完成一款三自由度绳驱并联机器人并研究了一种针对于此的柔顺控制方法,主要工作如下:首先,提出一款三自由度绳驱并联机器人的理论模型,分别针对机体框架、绕线机构和执行器进行设计说明,并在后续组件安装中提出改善意见,最终搭建出实体样机。同时结合样机分析绳索悬链线结构和导向滑轮直径对控制的影响,根据几何模型对其进行运动学分析,设计出绳长逆解算法并通过仿真验证求解的正确性。其次,对绳驱并联机器人的力学进行分析,对驱动冗余造成张力解不唯一的情况提出一种张力求解算法,为力位混合控制打下基础。同时考虑绳索在拉力下的形变,对绳索进行刚度分析并建立刚度模型,将绳索形变量具体化以便在后续控制中给予补偿。然后,研究了三自由度绳驱并联机器人的轨迹规划和控制策略问题。通过对S型速度规划和直线与圆弧两种路径的研究为平台运动提供基础,结合绳索自身的特性和柔顺控制中的力位... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Skycam航拍摄像机器人在20世纪中后期并联机构提出之后，因为在高精度、高负载、高响应方面的

绳驱并联机器人框架示意图

绳驱并联机器人框架连接示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]高速绳牵引摄像机器人的运动稳定控制[J]. 韦慧玲,仇原鹰,盛英.  西安电子科技大学学报. 2016(05)
[2]多机器人并联绳牵引系统的运动学及动力学解[J]. 李巍,赵志刚,石广田,孟佳东.  浙江大学学报(工学版). 2015(10)
[3]高速绳牵引并联摄像机器人冗余驱动力优化求解[J]. 苏宇,仇原鹰,王龙,杜敬利.  西安电子科技大学学报. 2014(02)
[4]考虑柔索振动影响时索牵引并联机器人的动力学分析与控制[J]. 杜敬利,崔传贞,段清娟,保宏.  振动与冲击. 2012(24)
[5]索支撑系统的动力学分析与跟踪控制[J]. 杜敬利,保宏.  振动工程学报. 2009(04)
[6]风洞试验绳牵引冗余并联机器人的刚度增强与运动控制[J]. 刘欣,仇原鹰,盛英.  航空学报. 2009(06)
[7]绳索牵引并联康复机器人的建模与控制[J]. 张立勋,刘攀,王克义,张今瑜.  哈尔滨工程大学学报. 2009(01)
[8]低速风洞绳牵引并联机构的动力学分析[J]. 胡龙,郑亚青,林麒,刘雄伟.  华侨大学学报(自然科学版). 2008(02)
[9]立面1R2T三自由度绳牵引并联机构的速度、加速度运动学分析[J]. 高峻岩,林麒,郑亚青.  暨南大学学报(自然科学版). 2007(05)
[10]并联柔索牵引机构的运动学分析[J]. 汪选要,曹毅,黄真.  机械设计与研究. 2007(03)

博士论文
[1]绳牵引并联机构若干关键理论问题及其在风洞支撑系统中的应用研究[D]. 郑亚青.华侨大学 2004

硕士论文
[1]六自由度绳牵引并联机器人力位混合运动控制[D]. 王文杰.西南科技大学 2018
[2]三自由度绳牵引并联机器人的主动柔顺控制[D]. 龚定伟.西南科技大学 2017
[3]套索传动系统建模及柔顺控制研究[D]. 李佳.东南大学 2016
[4]六自由度并联平台力/位控制策略研究[D]. 李海海.东华大学 2012
[5]考虑柔索弹性振动的索牵引并联机器人动力学分析[D]. 王燕子.西安电子科技大学 2012
[6]大型造船门式绳牵引并联起重机器人结构分析[D]. 李葳.厦门大学 2008
[7]工业机器人的力/位置模糊控制策略研究[D]. 王立玲.河北大学 2005



本文编号：3530893