二自由度平動并聯(lián)機(jī)械手運(yùn)動控制系統(tǒng)研究.pdf

1、與串聯(lián)機(jī)器人相比，并聯(lián)機(jī)器人（本文指代并聯(lián)機(jī)械手）具有運(yùn)動慣量低、負(fù)載能力強(qiáng)、剛度大、動態(tài)性能好等優(yōu)點(diǎn)，目前高速、輕型并聯(lián)機(jī)械手目前已廣泛應(yīng)用于電子、食品、包裝等輕工業(yè)領(lǐng)域。因此，自主研發(fā)滿足企業(yè)承載重、緩取緩放、運(yùn)動精度高、低成本等特定需求的機(jī)械手，同時促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研之間的結(jié)合，加快其工業(yè)化進(jìn)程具有十分重要的實(shí)際意義。論文主要從以下幾個方面展開：
　　針對簡化后的機(jī)械機(jī)構(gòu)，利用D-H法，快速確定各連桿坐標(biāo)系及連桿參數(shù)，經(jīng)過坐標(biāo)系變換

2、，根據(jù)相等矩陣對應(yīng)元素分別相等建立求解方程組，得到機(jī)械手運(yùn)動學(xué)逆解；利用幾何法簡單快速建立運(yùn)動學(xué)方程組，求得機(jī)械手運(yùn)動學(xué)正解，并通過MATLAB編程驗(yàn)證求得位置模型的正確性。
　　依據(jù)機(jī)械手在工作空間內(nèi)的需求，分別運(yùn)用五次多項(xiàng)式規(guī)劃算法及帶有拋物線的線性插值法對其軌跡進(jìn)行規(guī)劃；經(jīng)過編程驗(yàn)證得多項(xiàng)式規(guī)劃算法在運(yùn)動過程中各點(diǎn)速度、加速度平滑、連續(xù)，末端產(chǎn)生振動小；最終通過Pro/e5.0運(yùn)動學(xué)速度仿真驗(yàn)證多項(xiàng)式軌跡規(guī)劃算法得合理性，同

3、時再次驗(yàn)證前期建立的運(yùn)動學(xué)模型的正確性。
　　運(yùn)用“機(jī)器控制器(PLC)+觸摸屏(HMI)”控制模式設(shè)計(jì)、開發(fā)機(jī)械手運(yùn)動控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)整體系統(tǒng)框架、硬件總體架構(gòu)，并分別對PLC、伺服單元、檢測反饋單元進(jìn)行選配和設(shè)置；給出軟件主程序流程圖，采用PLC的相位控制，線性多段插值功能保證機(jī)械手兩驅(qū)動電機(jī)之間能搞進(jìn)行高效精確協(xié)調(diào)運(yùn)動，并給出聯(lián)動運(yùn)動核心算法流程圖。
　　最后在搭建的運(yùn)動平臺基礎(chǔ)上，采集機(jī)械手在一次軌跡運(yùn)動過程中