6-DOF串并聯(lián)機器人的動力學及控制研究.pdf

1、目前，對于6-DOF并聯(lián)機器人的研究已成為熱門領域。然而，絕大多數(shù)的6-DOF并聯(lián)機器人的構型都來源于Stewart機構，鮮見其它構型的并聯(lián)機器人或串并聯(lián)機器人。本文所研究的是6-DOF串并聯(lián)機器人，主要用于重型鍛件生產(chǎn)自動化領域。此機構不僅具有輸出精度高、機構剛性好、承載能力強等并聯(lián)機構的特點，也具備工作空間大等優(yōu)點。本論文主要針對6-DOF串并聯(lián)機器人的運動學分析、動力學分析、基于動力學的控制系統(tǒng)設計、電液伺服驅動系統(tǒng)設計、電液位置

2、伺服控制等5個內容進行研究。6-DOF串并聯(lián)機器人的運動學分析兼具并聯(lián)機器人和串聯(lián)機器人的優(yōu)點和難點，本文在求位置反解時采用了新的算法——逐次搜索法；利用一、二階影響系數(shù)矩陣分析速度和加速度。在關節(jié)空間里對關節(jié)的運動軌跡進行規(guī)劃，求得各個關節(jié)的運動軌跡?；贙ane動力學理論，求出15個桿件的偏速度和偏角速度，推導了動力學方程，并給出了動力學基本方程系數(shù)解析形式，利用Matlab軟件進行計算機動態(tài)數(shù)值仿真。分析仿真曲線，評價動力學性能，

3、并據(jù)此更新關節(jié)運動軌跡。基于動力學方程的控制方法很多，在控制精度、快速性和穩(wěn)定性方面各有特點，控制成本和實現(xiàn)的難易程度也有所不同。本文采用了三種方法：計算力矩法、魯棒控制及變結構滑?？刂?，對6-DOF串并聯(lián)機器人進行了精確控制。通過Simulink仿真實例，比較三種方法的優(yōu)劣和應用條件。推導電液伺服驅動系統(tǒng)的動力學模型，即分別求取電磁伺服閥、單級電液伺服閥、閥控液壓缸動力機構、負載活塞受力模型的數(shù)學模型等，最終獲得三階開環(huán)傳遞函數(shù)的數(shù)學