delta并聯(lián)機器人控制系統(tǒng)設計

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1、分類號TP242學號1108521313109學位論文Delta并聯(lián)機器人控制系統(tǒng)設計TheDesigningofDeltaParallelRobotControlSystem張晨曦指導教師姓名汪蘇教授北京建筑大學任紅高級工程師北京市建筑設計研究院有限公司申請學位級別碩士學位類別工程碩士專業(yè)名稱建筑與土木工程年級2013級全日制論文答辯時間2016年6月學位授予單位和日期北京建筑大學2016年7月答辯委員會主席魏東教授論文評閱人史運濤教授、劉辛國副教授北京建筑大學碩：ｔ學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下進行的研究工作及取

2、得。，論文中不包含其他人的研究成果盡我所知，除了文中特別加臥標注和致謝的地方外己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含本人或他人為獲得北京建筑大學或其它教肯機一構(gòu)的學位或?qū)W歷化書而使用過的材料。與我同工作的同志對本研兜所做的任何巧獻均已在論義中作了明確的說明井表示了謝意。。扣巧不實么處，木人愿意承巧相關法律責任＾學位論文肺製：：曰期方換向扣北京建筑大學碩±學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解學校有關學位論文知識產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，在校攻讀學位期間論文工作的知。識產(chǎn)權(quán)屬于北京建筑大學，允許論文被查閱和借閱學校有權(quán)保留論文并向國家有關部口

3、或機構(gòu)送交論文紙質(zhì)版和電子版，可將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)。庫進行檢索、或掃描等復制手段保存和匯編學位論文，可茲采用影印、縮印保密學位論文在解密后的使用授權(quán)同上。；學位論文作者簽名：校內(nèi)導師簽名＾批拆年月曰］校外導師簽名：知齡日／Ｖ摘要摘要并聯(lián)機器人技術(shù)及其相應應用程序開發(fā)的速度越來越快，并具備更為精準的控制精度，更為靈巧的控制策略以及更為強大的信息更新能力。在各種并聯(lián)機器人當中，Delta機器人由于機械系統(tǒng)的設計、性能和技術(shù)已相對成熟，因此具備潛在的巨大市場和社會需求。隨著人類社會逐漸步入一個嶄新的工業(yè)時代和基于專

4、業(yè)應用社會和個人服務的時代。未來，Delta并聯(lián)機器人將會因為其精準而高效的作業(yè)能力，為科技進步及社會發(fā)展做出更為巨大的貢獻。本文首先對機器人進行較為系統(tǒng)的闡述和分析，通過對Delta并聯(lián)機器人的運動學方程進行求解，并利用拉格朗日函數(shù)對機器人的動力學數(shù)學模型的構(gòu)造，從而為之后仿真及實驗過程提供理論依據(jù)。同時，通過MATLAB/SIMULINK軟件平臺，對機器人進行笛卡爾坐標空間內(nèi)動態(tài)模型仿真，記錄并分析機器人各關節(jié)響應曲線及運動軌跡。然后對控制系統(tǒng)進行設計并對其進行仿真。所采用的方法為模型參考自適應控制，并在保持自適應控制的條件下設計出一種自適應魯棒控制系統(tǒng)，

5、并基于MATLAB/SIMULINK仿真平臺構(gòu)建模型參考自適應控制以及自適應魯棒控制的控制系統(tǒng)模型，通過對控制系統(tǒng)進行仿真，分析其各關節(jié)物理量的動態(tài)相應曲線，從而得出自適應魯棒控制系統(tǒng)相較現(xiàn)有的單純自適應控制系統(tǒng)而言，在對非線性不確定性機器人系統(tǒng)的控制方面更為理想。為了驗證自適應魯棒控制系統(tǒng)對在機器人實際運行過程中的控制效果，本文首先搭建了一套運動控制平臺用以進行實驗。實驗平臺主要分為伺服控制系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)與傳感器三部分，本文在第四章中將對該運動控制平臺進行詳細介紹，通過對伺服控制系統(tǒng)進行調(diào)試及實驗，驗證了伺服控制系統(tǒng)的單軸控制效果。并為其接下來在Delta機

6、器人上的應用做準備。最后，本文將所設計的自適應魯棒控制系統(tǒng)編譯為PMAC封裝語句，導入PMAC，并將第四章中的伺服控制系統(tǒng)應用于Delta并聯(lián)機器人上，通過對機器人進行示教運行，并對其各關節(jié)相關變量的參數(shù)進行采樣，分析其動態(tài)相應曲線，最后對結(jié)果進行分析，從而證明了自適應魯棒控制可以達到較為理想的控制效果。關鍵詞：Delta機器人控制系統(tǒng)；自適應魯棒控制；PMAC運動控制卡。IAbstractAbstractRobottechnologyanditscorrespondingapplicationdevelopmentwillbelikelytogrowfast

7、er.Andmoreprecisecontrolprecision,morenimblecontrolstrategies,andstrongerabilityofinformationupdatingwillbecometrueinthefuture.Duetothehugepotentialmarketandsocialdemand,thedesignofthemechanicalsystem,performanceandtechnologyhasenteredaneweraofindustryandtimebasedonprofessionalappli

8、edsocialandpersonal