狹長(zhǎng)管壁自動(dòng)噴漆機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制方法.pdf

1、該文以開(kāi)發(fā)狹長(zhǎng)管道噴漆機(jī)械手為目標(biāo),系統(tǒng)地研究了該機(jī)械手的尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)分析,以及計(jì)算扭矩控制和魯棒控制等問(wèn)題,取得了如下成果:□根據(jù)實(shí)際工況,設(shè)計(jì)了一種四自由度噴漆機(jī)械手,由靈活度分析優(yōu)化出了機(jī)械手各手臂尺寸,并由此給出沿圓形和方形截面軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)各關(guān)節(jié)角位移的變化規(guī)律.這一工作為噴漆機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)分析和數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了重要的理論依據(jù).□采用牛頓-歐拉方程法建立了噴漆機(jī)械手的剛體動(dòng)力學(xué)模型,為伺服進(jìn)給電機(jī)的選擇提供理論依據(jù).在此

2、基礎(chǔ)上,考慮噴漆機(jī)械手末端偏心,給出噴漆機(jī)械手運(yùn)動(dòng)過(guò)程中伸縮懸臂末端的振動(dòng)響應(yīng),進(jìn)而為噴漆過(guò)程中系統(tǒng)的減振奠定基礎(chǔ).□根據(jù)噴漆機(jī)械手動(dòng)力學(xué)模型,引入非線(xiàn)性反饋補(bǔ)償,使補(bǔ)償后系統(tǒng)動(dòng)態(tài)呈線(xiàn)性關(guān)系,據(jù)此分別設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)的PID控制器和最優(yōu)計(jì)算扭矩控制器,以保證跟蹤誤差取極小值,并通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真給出圓形和方形兩種不同截面軌跡對(duì)大、小臂運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響規(guī)律.□基于廣義坐標(biāo)下的動(dòng)力學(xué)方程提出機(jī)器人的固有特性,然后根據(jù)現(xiàn)代控制理論中的非線(xiàn)性系統(tǒng)線(xiàn)性反饋