自动投料机器人的动力学参数辨识研究

发布时间：2023-09-02 11:53

　　机器人是集机械、电子、液压、控制、计算机信息、传感技术、仿生及人工智能等多个学科相互渗透、相互交叉的综合性学科。工业机器人技术研究日新月异,与人类生活密不可分,在机器人研究过程中,提出了更多的理论方法和仿真工具,使机器人的动态性能和数据精度都得到了很大改善。但是,由于在实际应用中存在各式各样的影响因素,导致了机器人研究更加的复杂性和困难性。对此,迫切需要建立一种新的机器人运动学和动力学模型,以方便提高机器人的可操作性和动态特性,从而提高机器人的精度和性能。本文以一种自动投料工业机器人在酿酒生产实践中为研究对象,阐述了一种以旋量理论为核心的全新机器人动力学参数辨识方法。首先,利用李群李代数和旋量理论对刚体空间运动旋量进行了详细的描述,引出运动旋量、刚体变换、指数积公式等概念,建立了基于旋量指数积形式的六自由度自动投料工业机器人运动学的模型和机器人几何参数标定。其次,基于旋量理论与凯恩方程,提出一种自动投料工业机器人的动力学建模方法;从旋量理论建立的指数积公式和螺旋运动两个方面分别阐述了自动投料工业机器人雅可比矩阵方程的建立过程,然后介绍了基于凯恩方程的动力学建模方法,在此基础上对各关节相...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 旋量理论的工业机器人研究现状概括
        1.2.1 旋量理论的运动学研究现状
        1.2.2 旋量理论的几何误差建模研究现状
        1.2.3 旋量理论的动力学建模研究现状
    1.3 工业机器人动力学参数辨识的研究现状
    1.4 论文的主要工作和内容
第2章 旋量理论的自动投料机器人运动学分析
    2.1 引言
    2.2 旋量理论的运动学
        2.2.1 旋量理论数学表达
        2.2.2 指数积运动学建模
    2.3 旋量理论的自动投料机器人运动学建模
    2.4 运动学仿真的验证
    2.5 几何参数误差建模方法
    2.6 本章小结
第3章 旋量理论及凯恩方程的自动投料机器人动力学建模
    3.1 引言
    3.2 旋量理论的自动投料机器人雅可比矩阵
        3.2.1 指数积的雅可比矩阵
        3.2.2 螺旋运动的雅可比矩阵
    3.3 旋量理论及凯恩方程的自动投料机器人动力学分析
    3.4 建模实例验证
        3.4.1 广义主动力和广义惯性力
        3.4.2 三种动力学建模方法的对比
    3.5 自动投料机器人动力学模型的影响因素分析
    3.6 本章小结
第4章 自动投料机器人的动力学参数辨识
    4.1 引言
    4.2 自动投料机器人动力学参数
        4.2.1 惯性参数描述
        4.2.2 惯性参数辨识的方法
    4.3 参数辨识的矩阵表达
    4.4 激励轨迹的选择
    4.5 递推最小二乘法
    4.6 参数辨识的仿真验证
    4.7 本章小结
第5章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3845153