基于MATLAB和ADAMS的機械臂的軌跡規(guī)劃與協(xié)調(diào)控制.pdf

1、本課題對單機械臂的軌跡規(guī)劃、控制系統(tǒng)設(shè)計以及雙機械臂的協(xié)同作業(yè)控制進行了研究，提出了一種雙機械臂的協(xié)調(diào)與合作的作業(yè)控制算法，為工業(yè)生產(chǎn)中復(fù)雜任務(wù)的完成提供一種解決方案。本課題的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)以廣州數(shù)控設(shè)備有限公司RHO6焊接機械臂為研究對象，對其數(shù)學(xué)模型建立，并展開正向運動學(xué)和逆向運動學(xué)計算;并使用MATLAB軟件進行編程，驗證了所求結(jié)果的正確性。
　　(2)利用五次多項式插值法、直線插補法和圓弧插補法等方法

2、，分別對機械臂進行關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃和笛卡爾空間軌跡規(guī)劃，完成了機械臂矩形和橢圓形的軌跡規(guī)劃工作;并利用MATLAB的工具箱Robotic toolbox進行編程，模擬了機械臂的運動過程，并繪制出機械臂的作業(yè)軌跡，直觀地驗證了該軌跡規(guī)劃的可行性及有效性。
　　(3)利用ADAMS仿真軟件，對機械臂的軌跡規(guī)劃方案進行模擬研究;并針對機械臂關(guān)節(jié)角度的控制問題，利用ADAMS軟件聯(lián)合MATLAB軟件，設(shè)計出普通PID控制方案和模糊PID控

3、制方案，并對二者進行了仿真對比。結(jié)果表明二者的穩(wěn)態(tài)性能（穩(wěn)態(tài)誤差等）基本相同，但在動態(tài)性能（超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間等）方面，模糊PID控制要優(yōu)于常規(guī)PID控制。
　　(4)針對雙機械臂的協(xié)作運動控制的機理，提出了一種通過主機械臂示教軌跡獲得從機械臂末端軌跡的求解方法;并搭建了Arduino控制系統(tǒng)，完成了雙機械臂協(xié)作藥物包裝實驗，驗證了雙機械臂的軌跡規(guī)劃方案，為工業(yè)生產(chǎn)中較為復(fù)雜的任務(wù)的完成提供了可能。同時，采用一個控制器同時控制兩個機