6-DOF并聯(lián)機(jī)器人曲面加工滑模變結(jié)構(gòu)控制研究.pdf

1、曲面加工技術(shù)是現(xiàn)代加工技術(shù)和自動(dòng)化制造技術(shù)的的交叉學(xué)科前沿，是衡量一個(gè)國(guó)家制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志，它對(duì)于促進(jìn)國(guó)防工業(yè)和某些高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。
　　 由于并聯(lián)機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)鏈短等優(yōu)點(diǎn)，因而在曲面加工技術(shù)中具有其他加工工具所不具有的優(yōu)勢(shì)。而長(zhǎng)期以來，一直困惑自由曲面精加工取得實(shí)質(zhì)性突破的關(guān)鍵問題之一，就是加工工具的運(yùn)動(dòng)位姿控制問題?；诖耍疚倪x取6-DOF并聯(lián)機(jī)器人作為研究對(duì)象，對(duì)其在曲面加工中的運(yùn)動(dòng)

2、位姿控制等相關(guān)問題展開了研究。本文完成的主要工作如下：
　　 首先，分析了6-DOF并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的構(gòu)建方案；介紹了6-DOF并聯(lián)機(jī)器人本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)及硬件環(huán)境；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了6-DOF并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解分析，并規(guī)劃出該系統(tǒng)在設(shè)定作業(yè)任務(wù)下的運(yùn)動(dòng)軌跡。
　　 其次，在控制理論的研究方面，由于并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)具有很強(qiáng)的耦合性和不確定性，外部擾動(dòng)大，且又要求較高的跟蹤精度，所以，對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)位姿控制是一個(gè)比較困難的

3、問題。而滑模變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)能夠有效的解決非線性問題，且對(duì)參數(shù)不確定性和外部擾動(dòng)具有強(qiáng)魯棒性。鑒于滑模變結(jié)構(gòu)控制的這一系列優(yōu)點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)滑模變結(jié)構(gòu)控制器，研究了其在六自由度并聯(lián)機(jī)器人曲面加工控制中的應(yīng)用，仿真結(jié)果表明該控制律具有快速有效跟蹤期望軌跡的優(yōu)良性能，具有很好的控制精度。
　　 最后，采用VC++與MATLAB混合編程的方法設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的控制軟件，在6-DOF并聯(lián)機(jī)器人曲面加工系統(tǒng)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該并聯(lián)機(jī)器人能