可伸縮空間機械臂及其控制方法的研究.pdf

1、該文對可伸縮空間機械臂結(jié)構(gòu)展開了研究工作，并且對可伸縮機械臂的展開運動進行了建模和仿真工作，研制了鎖緊機構(gòu)樣機并對其進行研究分析。
　　首先，該文分析了可伸縮空間機械臂在不同構(gòu)型下的工作空間以及不同構(gòu)型下的末端負載能力。根據(jù)關(guān)節(jié)的設(shè)計指標，考慮空間機械臂的工作環(huán)境，完成了空間機械臂關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計。對關(guān)節(jié)性能指標進行了分解。并且根據(jù)設(shè)計指標選擇了關(guān)節(jié)的重要組件，并且設(shè)計了應(yīng)急驅(qū)動組件以及機械限位裝置。
　　通過對比大量的可

2、伸縮機械臂桿的伸長方案，確定了該文通過關(guān)節(jié)帶動可伸縮臂桿伸縮的方案。根據(jù)伸縮方案確定了可伸縮機械臂桿的整體設(shè)計方案，并且設(shè)計了可伸縮機械臂的內(nèi)外臂桿。通過Adams對鎖緊運動進行了仿真分析，并根據(jù)仿真分析的結(jié)果計算并選擇了鎖緊機構(gòu)的驅(qū)動部件?？紤]到可伸縮機械臂伸縮時臂桿長度的變化，可伸縮機械臂內(nèi)的導(dǎo)線長度也需要根據(jù)機械臂桿的變化而變化，為此該文設(shè)計了導(dǎo)線收放裝置，收放線裝置安裝在可伸縮機械臂桿內(nèi)部。該文設(shè)計的導(dǎo)線收放裝置導(dǎo)線采用被動伸縮

3、的原理，利用渦卷彈簧帶動盤型卷線器轉(zhuǎn)動而使導(dǎo)線收放。
　　根據(jù)前文設(shè)計的可伸縮機械臂的結(jié)構(gòu)模型，對可伸縮機械臂展開運動進行分析，并且利用改進的三次樣條規(guī)劃出滿足可伸縮機械臂展開運動在關(guān)節(jié)空間的軌跡，并選取一條滿足關(guān)節(jié)性能參數(shù)的軌跡規(guī)劃路線。由于可伸縮機械臂展開運動時關(guān)節(jié)的運動方式與傳統(tǒng)機械臂的不同，該文設(shè)計了主動關(guān)節(jié)采用PD控制，從動關(guān)節(jié)采用柔順控制的控制策略。并且通過Adams/Simulink聯(lián)合仿真驗證了控制策略的有效性。<