基于迭代學(xué)習(xí)的6-DOF機(jī)械臂軌跡跟蹤控制研究.pdf

1、機(jī)械臂控制系統(tǒng)不僅是一個(gè)多輸入多輸出、高度耦合的復(fù)雜非線性系統(tǒng)，而且實(shí)際上還存在諸多不確定性因素，如負(fù)載變化、隨機(jī)擾動(dòng)、測(cè)量誤差、摩擦及未建模動(dòng)態(tài)等，因此無(wú)法得到完整、精確的機(jī)械臂系統(tǒng)模型。隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，需要更高品質(zhì)的機(jī)械臂為之服務(wù)，對(duì)機(jī)械臂的工作速度和精度要求越來(lái)越高。而不確定性因素會(huì)對(duì)機(jī)械臂的控制性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因而更進(jìn)一步地探討有關(guān)不確定性機(jī)械臂的控制問(wèn)題具有十分重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文以固高科技6-

2、DOF串聯(lián)機(jī)械臂為載體，通過(guò)理論研究和仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，系統(tǒng)深入地研究了6-DOF串聯(lián)機(jī)械臂的實(shí)時(shí)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解問(wèn)題、動(dòng)力學(xué)建模問(wèn)題和高精度軌跡跟蹤控制問(wèn)題，為串聯(lián)機(jī)械臂的開發(fā)應(yīng)用提供一套有效的理論和技術(shù)解決方案。
　　建立機(jī)械臂連桿坐標(biāo)系并獲得D-H參數(shù)，推導(dǎo)得出機(jī)械臂正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算公式。由于任務(wù)空間的位姿變量和關(guān)節(jié)空間的關(guān)節(jié)變量具有一對(duì)多關(guān)系，因此重點(diǎn)解決逆運(yùn)動(dòng)學(xué)算法的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性問(wèn)題。將四元數(shù)算法運(yùn)用到機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求

3、解中，得到一套可以解決一般6-DOF串聯(lián)機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的高效算法，大大降低求解難度。采用MATLAB對(duì)機(jī)械臂正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行仿真，深入的了解機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)控制機(jī)理。
　　采用拉格朗日函數(shù)法推導(dǎo)6-DOF串聯(lián)機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)方程，系統(tǒng)的給出拉格拉日函數(shù)法建模的步驟及換算方法。建立二自由度機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)方程，分析其慣量特性、哥氏力特性、重力矩特性，為關(guān)節(jié)控制器和軌跡跟蹤控制器的研究設(shè)計(jì)提供動(dòng)力學(xué)模型。
　　針對(duì)執(zhí)行重復(fù)作業(yè)任務(wù)的工