從動輪式溜冰機器人運動學與動力學研究.pdf

1、該文以溜冰機器人運動學分析、動力學建模與分析、控制系統(tǒng)設計和實驗為主線,主要探討了如下幾個方面的內容:1.從動輪式溜冰機器人運動學正解、逆解分析;根據從動輪式溜冰機器人的運動原理,提出機構實現(xiàn)條件,介紹了兩種可用的機構形式;根據若干假設,在慣性坐標系和機器人坐標系的基礎上,重點分析了滾輪法向和切向的運動,提出溜冰機器人滾輪法向運動特征矩陣、切向運動特征矩陣、滾輪半徑參數(shù)矩陣的概念,得到了機器人運動學方程和圖形仿真結果.2.從動輪式溜冰機

2、器人動力學建模與分析;在假設滾輪法向無滑動和切向純滾動的基礎上,使用Lagrange方程和虛功原理推導了完整系統(tǒng)和非完整系統(tǒng)Maggi方程,將Routh方程與準速度概念結合得到了非完整系統(tǒng)約束力形式的Maggi方程;介紹了摩擦力建模的三種方法.3.溜冰機器人控制研究;在簡要介紹滑模變結構控制原理基礎上,驗證了滑模變結構控制方法在溜冰機器人控制中應用的可能性;設計了符合滑?？蛇_性條件的切換函數(shù).4.實驗與分析;設計了具有位置反饋功能的PL