自由度鋼帶并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)研制

設(shè)計了基于運(yùn)動控制卡的2-ppa移動并聯(lián)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng),采用visualbasic6.0開發(fā)平臺,將所需的動平臺軌跡,通過運(yùn)動學(xué)計算模塊,轉(zhuǎn)化成輸入關(guān)節(jié)速度等參數(shù),接著連接pci-7340運(yùn)動控制卡和umi-7764多功能數(shù)據(jù)采集卡,調(diào)用ni公司提供的vb模塊函數(shù),控制步進(jìn)電機(jī),實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的運(yùn)動控制。

三維水箱測量系統(tǒng)是醫(yī)用直線加速器和x刀的質(zhì)量保證(qa)和質(zhì)量控制(qc)重要儀器[1]。為了提高三維水箱測量系統(tǒng)的測量精度和穩(wěn)定性,保證放射性治療過程的安全性和可靠性,介紹了一套運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)研制的應(yīng)用在三維水箱測量系統(tǒng)中的實(shí)時的三維運(yùn)動控制系統(tǒng),描述了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計。

對具有大范圍運(yùn)動特性的柔順關(guān)節(jié)并聯(lián)機(jī)器人開展了動力學(xué)建模、特性分析、控制策略設(shè)計及動態(tài)性能分析等研究?；趥蝿傮w法,研究柔順關(guān)節(jié)特性,建立含大變形柔順關(guān)節(jié)的系統(tǒng)模型,應(yīng)用拉格朗日方法建立了系統(tǒng)動力學(xué)方程。為補(bǔ)償柔順關(guān)節(jié)引起的系統(tǒng)振動、未建模動態(tài)以及慣性參數(shù)攝動造成的模型誤差,設(shè)計趨近律滑模控制策略并證明了其穩(wěn)定性。仿真結(jié)果驗(yàn)證了動力學(xué)模型和控制策略的有效性。

柔索并聯(lián)機(jī)器人采用柔索代替連桿作為機(jī)器人的驅(qū)動元件,它結(jié)合了并聯(lián)結(jié)構(gòu)和柔索驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)。500m口徑大射電望遠(yuǎn)鏡(fast)粗調(diào)系統(tǒng)是通過六根索長的協(xié)調(diào)變化使饋源艙作跟蹤射電源的六自由度運(yùn)動,其工作特點(diǎn)類似并聯(lián)機(jī)器人,因此也被看作柔索并聯(lián)機(jī)器人?；趂ast5m縮比實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?首先進(jìn)行了逆運(yùn)動學(xué)分析;其次,采用拉格朗日方程建立了柔索并聯(lián)機(jī)器人的逆動力學(xué)模型;最后,針對結(jié)構(gòu)特點(diǎn)模擬作用在饋源艙上的隨機(jī)風(fēng)荷,設(shè)計了用模糊控制器自動調(diào)整免疫系統(tǒng)反饋規(guī)律的免疫pid控制器來控制饋源軌跡跟蹤的風(fēng)振響應(yīng)。數(shù)值結(jié)果驗(yàn)證了該主動控制策略能夠有效衰減風(fēng)荷振動,從而提高了饋源軌跡跟蹤精度。

中科院計算所研制成國內(nèi)首套攝像機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)

用拉格朗日方法對創(chuàng)新的3ptt型水平滑塊式三桿并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動力學(xué)建模,為該機(jī)器人的控制提供了基礎(chǔ)·還利用動力學(xué)模型對該機(jī)器人的可操作性和動力學(xué)特性進(jìn)行了分析,分析結(jié)果證明,該機(jī)器人在工作空間內(nèi)部,其加速特性和動態(tài)特性良好,而在工作空間邊緣,加速特性和動態(tài)特性變差·滑塊驅(qū)動力隨平臺重量增加而增加,加速時間應(yīng)適當(dāng),且磨削力對滑塊驅(qū)動力也有影響·該新型并聯(lián)機(jī)器人動力學(xué)性能良好,具有很好應(yīng)用價值·

以線切割機(jī)床控制系統(tǒng)為平臺,主要論述了工業(yè)pc與數(shù)字信號處理器之間的pci總線通訊。圍繞pci接口芯片pci9052搭建了接口通訊電路,并簡要討論了其驅(qū)動程序的開發(fā),解決了主從機(jī)間高速數(shù)據(jù)傳輸問題。

plc機(jī)器人工作原理是電磁閥等部件為主的控制對象，其輸出模式為汽缸作為動力的一種機(jī)械人裝置。plc它的編程控制器的選用角度是非常全面和全面了解中。plc的可編程控制器在編程運(yùn)行中有一定的方便性：方便操控、抵抗干擾運(yùn)行速度強(qiáng)、運(yùn)行效果操縱簡便，效果明顯。雖然plc優(yōu)點(diǎn)很多，但隨著科技的發(fā)展有些地方還是要進(jìn)行改善的，這就要專門的研究人員去發(fā)現(xiàn)去改進(jìn)了，在專家們的努力下一定能研制出更高端更實(shí)用的高科技產(chǎn)品的，以期完善我國基于plc的機(jī)器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計，盡早發(fā)揮其應(yīng)有的效用。

應(yīng)用牛頓-歐拉方法推導(dǎo)了6自由度機(jī)器人的動力學(xué)方程,在matlab中進(jìn)行了編程求解。并應(yīng)用adams軟件建立虛擬樣機(jī)模型進(jìn)行動力學(xué)仿真,用仿真的結(jié)果驗(yàn)證了編程計算的正確性。最后采用adams的參數(shù)化分析方法,搜索出了滿足一定約束條件下機(jī)器人各關(guān)節(jié)的最大驅(qū)動力矩,為機(jī)器人電機(jī)精確選型提供了參考依據(jù)。

介紹了電路板雕刻機(jī)的運(yùn)動控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和規(guī)律,系統(tǒng)以3關(guān)節(jié)直角坐標(biāo)型機(jī)器人為外部結(jié)構(gòu),基于visvalc++的操做環(huán)境,控制核心采用dsp,同時與上位pc機(jī)通訊進(jìn)行控制,對電路板雕刻機(jī)中的步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)電氣控制,以完成電路板的雕刻過程.

在巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件平臺上移植了μc/os-ii嵌入式操作系統(tǒng)；根據(jù)該控制系統(tǒng)的實(shí)際功能需求,進(jìn)行了系統(tǒng)主要任務(wù)的設(shè)計與分配；最后對巡檢機(jī)器人遠(yuǎn)程控制平臺的顯示界面進(jìn)行了功能性的設(shè)計,實(shí)現(xiàn)電力隧道巡檢機(jī)器人遠(yuǎn)程控制平臺與巡檢機(jī)器人硬件終端的交互功能。

手動機(jī)器人對于機(jī)器人比賽的制勝起著舉足輕重的作用,首先提出了手動機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計方案,然后根據(jù)控制方案分別進(jìn)行了硬件、軟件的設(shè)計,最后總結(jié)了設(shè)計調(diào)試過程中的心得體會。

針對橢球壓力容器開孔和坡口切割問題,研制了一種專用的四自由度開孔切割機(jī)器人.介紹了切割機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)及工作原理;利用空間解析幾何原理建立了極坐標(biāo)系下橢球殼體上開孔的相貫線數(shù)學(xué)模型;推導(dǎo)了坡口角度計算公式和變角度切割時四軸聯(lián)動的控制算法;通過直線插補(bǔ)算法獲得了機(jī)器人的理想運(yùn)動軌跡;為克服切割機(jī)器人安裝定位及殼體變形等誤差因素,在理論計算的基礎(chǔ)上,通過示教補(bǔ)償對機(jī)器人的理論軌跡進(jìn)行修正.結(jié)果表明,切割機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了橢球開孔及坡口切割,切割質(zhì)量滿足工藝要求.

設(shè)計了基于雙自由度萬向輪機(jī)構(gòu)的速度測量裝置,該裝置由雙自由度滾輪、旋轉(zhuǎn)編碼器、角位移傳感器和水平姿態(tài)傳感器等構(gòu)成.機(jī)器人運(yùn)動時,利用水平姿態(tài)傳感器檢測爬行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動角速度,雙自由度萬向輪機(jī)構(gòu)利用角度傳感器測量速度方向,利用光電編碼器測量速度大小,實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人運(yùn)動狀態(tài)的測量.根據(jù)其測量結(jié)果,建立了電動機(jī)輸入和控制點(diǎn)運(yùn)動狀態(tài)之間的關(guān)系,為機(jī)器精確任務(wù)操作提供了基礎(chǔ).

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 基于假想柔順控制的膝關(guān)節(jié)助力機(jī)器人動力學(xué)分析及其運(yùn)動控 制 姓名：謝興旺 申請學(xué)位級別：碩士 專業(yè)：檢測技術(shù)與自動化裝置 指導(dǎo)教師：余永研 2011-05 摘要 摘要 近年來隨著全球范圍內(nèi)人口老年化趨勢日益加劇，可穿戴型助力機(jī)器人已 經(jīng)成為重點(diǎn)的研究領(lǐng)域之一，膝關(guān)節(jié)助力機(jī)器人作為可穿戴型助力機(jī)器人的重要 組成部分，科學(xué)家對其技術(shù)的開發(fā)和研究已經(jīng)取得巨大的進(jìn)步。膝關(guān)節(jié)助力機(jī)器 人將環(huán)境感知和多傳感器信息融合和運(yùn)動控制等多種功能集于一身，是典型的人 機(jī)一體化系統(tǒng)。當(dāng)人穿上膝關(guān)節(jié)助力機(jī)器人時，機(jī)器人在人的智力指導(dǎo)下為人的 行走提供助力從而擴(kuò)展了人的運(yùn)動能力和活動范圍。 在國家自然科學(xué)基金“可穿戴型智能助力機(jī)器人技術(shù)研究”的資助下，本 文采用假想柔順控制策略和pid控制算法，實(shí)現(xiàn)了膝關(guān)節(jié)助力機(jī)器人為人提供助 力的目的。具體內(nèi)容包括： 1．通過分析

六自由度串聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計及有限元分析優(yōu)化_陳祝權(quán)

當(dāng)前運(yùn)動控制系統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動存在一些問題,因此應(yīng)進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,即從改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)主導(dǎo)思想入手,改革實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)手段和方法,實(shí)施分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動,構(gòu)建科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價體系,拓展并合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,以培養(yǎng)學(xué)生對運(yùn)動控制系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)興趣,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生工程實(shí)踐能力。

本文從培養(yǎng)卓越工程師的需求出發(fā),對運(yùn)動控制系統(tǒng)課程的教學(xué)改革進(jìn)行探索。課堂教學(xué)采用以學(xué)生為主,以問題為導(dǎo)向的探究式教學(xué)模式,同時課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)相呼應(yīng),為畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)。

針對集裝箱波紋折線焊縫的焊接難題,設(shè)計了一種三自由度焊接機(jī)器人。本文在d-h齊次變換矩陣的基礎(chǔ)上,對焊接機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動學(xué)逆解。機(jī)器人通過3個關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)動作,可使固聯(lián)在末端效應(yīng)器上的焊槍保持一定的焊接姿態(tài),為保證焊接質(zhì)量的一致性提供了理論基礎(chǔ)。通過matlab軟件仿真,控制各個關(guān)節(jié)按照給定規(guī)律運(yùn)動,在matlab環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了恒定焊接速度下的軌跡的跟蹤。

德國beckhoff在2011歐洲國際自動化組裝機(jī)械展（motek）上展出了其針對裝配和搬運(yùn)技術(shù)的自動化解決方案。beckhoff展臺上，kochpac—systemegmbh公司krh—ddelta機(jī)器人的現(xiàn)場應(yīng)用演示讓觀眾對基于pc和ethercat控制技術(shù)所具備的優(yōu)異性能有了更深入的體會和了解。先進(jìn)的高性能pc技術(shù)結(jié)合高速以太網(wǎng)通訊系統(tǒng)，除了plc、運(yùn)動控制和測量技術(shù)之外，還可將機(jī)器人技術(shù)集成在同一個硬件和軟件平臺中。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定平面上的涂層累積速率二次函數(shù)后,建立了自由曲面上的漆膜厚度數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上生成噴漆機(jī)器人噴槍空間路徑,得出噴槍軌跡優(yōu)化設(shè)計是帶約束條件的多目標(biāo)優(yōu)化問題,并選取時間最小和漆膜厚度方差最小作為目標(biāo)函數(shù),應(yīng)用帶權(quán)無窮范數(shù)理想點(diǎn)法進(jìn)行求解。最后通過計算機(jī)仿真的結(jié)果,論證了數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算法的可行性。

結(jié)合鋁錠的堆垛作業(yè),采用s40ma型pc機(jī),設(shè)計了鋁錠堆垛機(jī)械手模型的控制系統(tǒng),確定了i/o點(diǎn)分配及控制系統(tǒng)總圖,并給出了總梯形圖。這種技術(shù)同樣適用于其它工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)。