柔性关节机械臂轨迹跟踪与振动抑制方法研究

发布时间：2021-12-29 17:31

　　柔性关节机械臂具有负载比高、质量轻、功耗低、构件设计紧凑等诸多优点,因此被广泛应用在国防军事、太空和海洋探索、医疗服务等众多领域。但由于关节柔性存在,会在运动启动过程中和速度发生突变时引起机械臂的振动,增加机械臂的控制难度。本文以选择顺应性装配机械臂（Selective Compliant Assembly Robot Arm,SCARA）的第一和第二连杆为控制对象,针对柔性SCARA型机械臂快速、精确的轨迹跟踪控制和连杆末端振动抑制的两个控制要求,进行了轨迹跟踪和振动抑制方法的研究。首先,对机械臂的柔性关节进行分析与数学模型的建立,并在此基础上利用拉格朗日方程建立完整的柔性关节双连杆机械臂动力学模型,为下文控制方法的研究奠定基础。其次,为达到SCARA型机械臂快速、精确轨迹跟踪的目的,对机械臂的控制器进行设计,采用前馈型二自由度IP（Feedforward-Integral-Proportional,FF-I-P）控制器使机械臂能够较好地跟踪给定轨迹;针对机械臂存在的外部扰动和系统参数变化等不确定因素对机械臂跟踪控制性能的影响,在上述方法基础上采用参数自调整的模糊FF-I-P控制方法... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同类型的机器人

ramofHarmonicdrive速器的

单关节简化模型示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]柔性关节机械臂自适应神经网络动态面控制[J]. 顾义坤,刘宏.  华中科技大学学报(自然科学版). 2018(09)
[2]柔性关节机器人动力学分析[J]. 王鸿熠,韩先国.  现代制造技术与装备. 2018(07)
[3]基于模糊自适应PID控制的速度调节器设计与仿真[J]. 金爱娟,郑天翔,纪晨烨,苏俊豪,蒋育晟,郝陈祥.  电子科技. 2018(01)
[4]单杆柔性机械臂的轨迹跟踪与末端弹性振动复合控制[J]. 李爱民.  机床与液压. 2017(21)
[5]非完整移动机器人目标环绕动态反馈线性化控制[J]. 易国,毛建旭,王耀南,郭斯羽,缪志强.  控制理论与应用. 2017(07)
[6]双柔性臂机器人的建模和主动振动控制[J]. 谭珍珍,张泉,刘伟健.  机械制造与自动化. 2014(01)
[7]柔性关节空间机器人基于神经网络的自适应反演控制[J]. 陈志勇,陈力.  工程力学. 2013(04)
[8]柔性机械手动力学研究进展[J]. 李蕊,张明路,孙凌宇,张建华,张小俊.  机械设计. 2013(01)
[9]5自由度机器人手臂模糊自适应控制（英文）[J]. Farooq M,王道波.  Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics. 2007(01)
[10]柔性关节机操手的神经网络控制[J]. 彭济根,倪元华,乔红.  自动化学报. 2007(02)

博士论文
[1]空间机械臂传感系统及关节振动抑制研究[D]. 邹添.哈尔滨工业大学 2018
[2]基于压电致动器的空间柔性机械臂系统的轨迹跟踪与振动抑制一体化控制研究[D]. 娄军强.浙江大学 2013

硕士论文
[1]柔性机械臂的动力学特性分析与振动控制研究[D]. 张壮.长安大学 2018
[2]柔性关节机器人动力学建模及控制[D]. 张丹丹.南京理工大学 2017
[3]柔性关节机器人输出反馈自适应轨迹跟踪控制研究[D]. 黄勇.东华大学 2017
[4]柔性关节机械臂的动力学建模和控制策略研究[D]. 付邦晨.安徽工程大学 2016
[5]柔性关节机器人建模与学习控制研究[D]. 汪岳.东南大学 2016
[6]柔性关节柔性臂杆机械臂动力学建模与振动抑制研究[D]. 杨益波.哈尔滨工业大学 2015
[7]刚柔机械臂自适应反演滑模控制与振动抑制方法研究[D]. 李阳.吉林大学 2014



本文编号：3556564