冗余度機(jī)器人容錯(cuò)操作及速度突變的研究.pdf

1、本論文在對(duì)冗余機(jī)器人的關(guān)節(jié)發(fā)生鎖定時(shí)刻容錯(cuò)規(guī)劃，尤其是如何減少速度突變的問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 首先，通過(guò)對(duì)以往文獻(xiàn)的分析，指出機(jī)器人發(fā)生故障后被鎖定作為一種簡(jiǎn)單可靠的方式，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的關(guān)注。在對(duì)冗余度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化基礎(chǔ)理論探討的基礎(chǔ)上，結(jié)合發(fā)生鎖定故障時(shí)冗余度機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特性，確定了冗余度機(jī)器人的優(yōu)化性能指標(biāo)——退化可操作度。隨后對(duì)冗余度機(jī)器人的優(yōu)化算法及其優(yōu)化能力等有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行了分析。

2、 其次，對(duì)于多冗余度機(jī)器人容錯(cuò)的故障時(shí)刻容錯(cuò)和故障后容錯(cuò)兩個(gè)方面分析研究，采用退化可操作度的作為性能指標(biāo)，以梯度投影法作為運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化控制算法來(lái)規(guī)劃末端軌跡，能保證故障時(shí)刻保持較高的操作能力，構(gòu)造容錯(cuò)性能指標(biāo)，推導(dǎo)出了使速度突變極小化的退化機(jī)器人關(guān)節(jié)速度的解析表達(dá)式，并從理論上證明了原機(jī)器人關(guān)節(jié)速度最小范數(shù)解中的剩余關(guān)節(jié)速度矢量在退化機(jī)器人零空間中的投影為零矢量，該結(jié)論適用于任意冗余度的平面和空間機(jī)器人。然后，給出了平面4R和空間5R