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平面5R对称并联机器人运动控制研究

作　者: 冉斌
导　师: 张立杰
学　校: 燕山大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 并联机器人运动学仿真控制方法 PMAC 控制系统
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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引　用: 2次
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内容摘要

并联机器人由于精度高、刚度大、承载能力强等优点,在科学研究和工业生产中获得了广泛的关注与应用。平面2自由度并联机器人结构简单,控制方便,有着重要的应用前景,平面5R对称并联机器人是该种并联机构的典型代表,本文以平面5R对称并联机器人为研究对象,对其进行运动控制研究,在控制策略、控制系统开发等方面做了一些有益的工作。首先,对平面5R对称并联机器人机构进行运动学分析。建立相关坐标系,通过对机构的位置分析、速度分析,得出机器人末端执行器与驱动关节角之间的运动学传递关系;分析平面5R对称并联机器人的工作空间、奇异位形;在此基础上,针对一组典型运动,对平面5R对称并联机器人进行轨迹规划。其次,利用MATLAB/Simulink软件,对平面5R对称并联机器人进行机构建模。规划了一组典型运动,从定义机器人末端执行器的运动状态和定义机器人驱动关节的输入两个方面对并联机器人系统进行运动仿真分析;然后以传统的PID控制理论为基础,讨论了三种典型的并联机器人控制方法—PD控制、前馈PD控制和神经网络PID控制,并将三者分别应用于平面5R对称并联机器人,做了仿真研究。最后,以PMAC多轴运动控制卡为核心,开发了并联机器人控制系统,对平面5R对称并联机器人进行运动学控制实验研究。通过调试,并联机器人的高速性、定位精度等性能均达到了设计要求。

平面5R对称并联机器人运动控制研究

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