冗余度機器人動力學容錯性能的研究.pdf

1、冗余度機械臂以其特有的自運動性能引發(fā)了許多理論上和工程上的難題，這些成為機械工程和自動控制領(lǐng)域的研究焦點。同時，冗余度機械臂還具有容錯性能，這對于機械臂在航天和其他特殊環(huán)境的應用具有特別重要的意義。機器人關(guān)節(jié)發(fā)生故障后將故障關(guān)節(jié)鎖定是一種簡單可靠的容錯方式，它已經(jīng)得到越來越多的關(guān)注和研究。但是在進行運動學規(guī)劃的同時很少考慮機器人的動力學性能，尤其在研究容錯操作末端軌跡誤差的同時，在低速運動狀態(tài)下由關(guān)節(jié)速度突變造成的關(guān)節(jié)加速度比較小，但是

2、在高速運動狀態(tài)下關(guān)節(jié)速度突變會造成很大的關(guān)節(jié)加速度，因而研究末端誤差需要從速度級提升到加速度級。本文構(gòu)造了最小關(guān)節(jié)力矩突變算法對高速運動狀態(tài)下機器人的關(guān)節(jié)力矩進行規(guī)劃。 首先，對冗余度機械臂的研究現(xiàn)狀做了簡單的介紹。對機械臂的動力學建模方法和效率進行了分析；對機器人的動力學性能指標進行了理論上的分析研究，最后給出了關(guān)節(jié)力矩的優(yōu)化算法。 其次，提出了最小關(guān)節(jié)力矩突變算法。該算法選取機械臂關(guān)節(jié)鎖定前后的關(guān)節(jié)力矩突變?yōu)閮?yōu)化的目