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《面向可變負載的delta機器人運動規(guī)劃》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、碩士學位論文面向可變負載的DELTA機器人運動規(guī)劃ADAPTABLEMOTIONPLANNINGOFDELTAROBOTFORVARIABLEPAYLOADMASSMuhammadEjaz哈爾濱工業(yè)大學2016年12月萬方數(shù)據(jù)國內圖書分類號：TH112.5學校代碼：10213國際圖書分類號：621密級：公開工學碩士學位論文面向可變負載的DELTA機器人運動規(guī)劃碩士研究生：MuhammadEjaz導師：樓云江教授申請學位：工學碩士學科：控制科學與工程所在單位：深圳研究生院答辯日期：2016年12月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學萬方數(shù)據(jù)ClassifiedIndex:TH112.5U.D.C:621
2、DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringADAPTABLEMOTIONPLANNINGOFDELTAROBOTFORVARIABLEPAYLOADMASSCandidate：MuhammadEjazSupervisor：Prof.YunjiangLouAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpecialty：ControlScienceandEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2016De
3、gree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology-I-萬方數(shù)據(jù)摘要摘要Delta機器人因其可實現(xiàn)高速高精度重復操作的優(yōu)勢而廣泛的應用于工業(yè)生產中，作為并聯(lián)機器人，Delta機器人有著較為復雜的運動學和動力學模型。Delta機器人相關研究主要呈現(xiàn)在路徑規(guī)劃和路徑跟蹤等方面。其中，大多數(shù)研究是基于機器人負載質量保持不變的假設。但這些技術很難適用于負載質量不確定的情況，而現(xiàn)實應用中負載不確定的現(xiàn)象很常見。顯然，憑直覺可知，運動規(guī)劃是基于一個常數(shù)的計算基礎，來實現(xiàn)有效負載質量的規(guī)劃，但實際上對于不同負載質量的操作和規(guī)劃則會出現(xiàn)很多問題。以上
4、問題包括次優(yōu)軌跡、執(zhí)行器飽和，以及機器人關節(jié)電機長期工作在各性能的峰值下所帶來的執(zhí)行器物理損壞等。目前，大多數(shù)研究者主要針對這些不利影響展開研究，但實際上卻沒有量化這些誤差。本文旨在估計有效負載的不確定性對Delta機器人的性能產生的影響程度，并應對這些影響提出相應的解決方法。對因負載質量變化而引起的誤差進行估計是十分必要的，以此來驗證該誤差使機器人系統(tǒng)處于次優(yōu)化運動狀態(tài)的這一假設。作為世界上運行速度最快的機器人之一，以上問題對Delta機器人將是一個嚴重的損害。通過仿真結果可以證明以上假設的有效性。因此，針對有效載荷質量不確定性引起的不利影響，我們提出了相應的解決方法。我們通過幾個仿真情況用
5、來模擬現(xiàn)實中可能存在的現(xiàn)象，并將以上結果與理想情況進行對比。我們通過一種矯正運動規(guī)劃策略來使負載質量的變化在允許范圍之內，具體策略是通過執(zhí)行器的電流（力矩）反饋來最小化實時誤差。最后，我們通過仿真分析來檢驗結果的有效性，這些仿真結果以表格和圖片的形式呈現(xiàn)，并將該算法的性能與假設性判斷進行比較。關鍵詞：并聯(lián)機構；運動規(guī)劃；計算力矩控制；變負載；質量不確定性-II-萬方數(shù)據(jù)摘要模型建立及分析Delta機器人模型Delta機器人是典型的并聯(lián)機構，相對于串聯(lián)機器人而言，它具有較高的剛度和負載比。這些性能使得Delta機器人產生較高的精度和較快的運行速度。然而，作為一個并聯(lián)機器人，與相同大小的串聯(lián)機器人
6、相比，Delta機器人具有相對較小的工作空間，其配置空間通常與工作空間完全重合。Delta機器人包括三個單獨卻封閉的運動支鏈，這些支鏈彼此相互對稱。相應的三個執(zhí)行器分別固定在Delta機器人的定平臺上，這些執(zhí)行器的軸端構成等邊三角形。每個上臂分別連接相應的執(zhí)行器，因此，每個臂的固定端都在定平臺上且彼此之間間隔120度。同時，臂-執(zhí)行器接口的軸線是共面的，并且與單個圓相切。運載平臺連接所有的支鏈，并將其封閉起來，這樣的組合形式使得運載平臺的運動受到約束，進而使其具有X，Y和Z三個平移自由度，運載平臺和定平臺始終保持平行。每一個支鏈是由兩大部分組成，其中連接到執(zhí)行器的部分被稱為上臂，連接到運載平臺
7、的部分被稱為前臂。上臂是一個末端與轉動關節(jié)相連接的簡單桿。前臂的結構較為復雜，形狀是由兩個桿及其末端連接等構成的平行四邊形。該連接方式有助于保持運載平臺的方向相對于定平臺固定。Delta機器人通常具有“倒置”配置，即機器人的基座直接在其工作空間的上面。所有考慮重力的運動學模型、動力學模型以及控制方案都是基于這種標準配置展開研究的。執(zhí)行器飽和度避免執(zhí)行器的飽和極限可以簡單地定義為執(zhí)行器的物理性能度量
