高速Delta并聯(lián)機器人系統(tǒng)的集成與測試.pdf

1、本論文以三自由度 Delta并聯(lián)機器人為研究對象,針對提高高速拾放運動性能問題進行了研究。
　　首先,介紹了 Delta機器人的組成和特點,以及它的發(fā)展現(xiàn)狀和工業(yè)應用。討論了Delta機構的自由度問題,建立了Delta機器人的運動學模型,分析其逆向運動學問題,利用幾何法求得機器人的正向運動學封閉解。在此基礎上簡單分析Delta機器人的工作空間,并進一步求出了關節(jié)角速度到三維空間速度的映射——雅克比矩陣。借助虛功原理得到機器人的理想

2、動力學模型,為運動軌跡的規(guī)劃做好了數(shù)學基礎。
　　其次,對Delta機器人末端執(zhí)行器的運動軌跡以及速度、加速度在軌跡上的分配情況做了詳細的探索和研究。在笛卡爾坐標空間利用Lamé曲線平滑豎直運動與水平運動之間的直角過渡部分,確定運動軌跡形狀。利用高階多項式運動特性對一維曲線弧位移進行三維規(guī)劃,獲得運動軌跡插補點的位置、速度和加速度信息。利用Delta機器人動力學模型得到了機器人的近似能量函數(shù),被用來優(yōu)化Lamé曲線的參數(shù)。仿真結果

3、驗證優(yōu)化后的軌跡可以有效減少了典型分揀節(jié)拍運動的整體能量和軌跡終點處機器人的殘余振動。
　　然后,開發(fā)一套與Delta機器人分揀運動相配套的機器視覺系統(tǒng)。建立攝像機模型,標定內(nèi)外參數(shù),利用已知尺寸的桿件固定在Delta機器人末端隨機器人運動標定機器人和視覺系統(tǒng)之間的位置關系,完善基于模板學習和匹配的物體識別方法。
　　最后,制作了一臺實驗樣機。在樣機平臺上進行測試,以電機跟隨誤差為目標函數(shù)調節(jié)伺服電機的 PID參數(shù),將加速度