高速Delta并聯(lián)機(jī)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(jī)器人為研究對象,針對提高高速拾放運(yùn)動(dòng)性能問題進(jìn)行了研究。
　　首先,介紹了 Delta機(jī)器人的組成和特點(diǎn),以及它的發(fā)展現(xiàn)狀和工業(yè)應(yīng)用。討論了Delta機(jī)構(gòu)的自由度問題,建立了Delta機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,分析其逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)問題,利用幾何法求得機(jī)器人的正向運(yùn)動(dòng)學(xué)封閉解。在此基礎(chǔ)上簡單分析Delta機(jī)器人的工作空間,并進(jìn)一步求出了關(guān)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(jī)器人的理想

2、動(dòng)力學(xué)模型,為運(yùn)動(dòng)軌跡的規(guī)劃做好了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
　　其次,對Delta機(jī)器人末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)軌跡以及速度、加速度在軌跡上的分配情況做了詳細(xì)的探索和研究。在笛卡爾坐標(biāo)空間利用Lamé曲線平滑豎直運(yùn)動(dòng)與水平運(yùn)動(dòng)之間的直角過渡部分,確定運(yùn)動(dòng)軌跡形狀。利用高階多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)特性對一維曲線弧位移進(jìn)行三維規(guī)劃,獲得運(yùn)動(dòng)軌跡插補(bǔ)點(diǎn)的位置、速度和加速度信息。利用Delta機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型得到了機(jī)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(jié)果

3、驗(yàn)證優(yōu)化后的軌跡可以有效減少了典型分揀節(jié)拍運(yùn)動(dòng)的整體能量和軌跡終點(diǎn)處機(jī)器人的殘余振動(dòng)。
　　然后,開發(fā)一套與Delta機(jī)器人分揀運(yùn)動(dòng)相配套的機(jī)器視覺系統(tǒng)。建立攝像機(jī)模型,標(biāo)定內(nèi)外參數(shù),利用已知尺寸的桿件固定在Delta機(jī)器人末端隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)標(biāo)定機(jī)器人和視覺系統(tǒng)之間的位置關(guān)系,完善基于模板學(xué)習(xí)和匹配的物體識(shí)別方法。
　　最后,制作了一臺(tái)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。在樣機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行測試,以電機(jī)跟隨誤差為目標(biāo)函數(shù)調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的 PID參數(shù),將加速度