從動輪式溜冰機(jī)器人運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)研究.pdf

1、該文以溜冰機(jī)器人運(yùn)動學(xué)分析、動力學(xué)建模與分析、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)為主線,主要探討了如下幾個方面的內(nèi)容:1.從動輪式溜冰機(jī)器人運(yùn)動學(xué)正解、逆解分析;根據(jù)從動輪式溜冰機(jī)器人的運(yùn)動原理,提出機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)條件,介紹了兩種可用的機(jī)構(gòu)形式;根據(jù)若干假設(shè),在慣性坐標(biāo)系和機(jī)器人坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)分析了滾輪法向和切向的運(yùn)動,提出溜冰機(jī)器人滾輪法向運(yùn)動特征矩陣、切向運(yùn)動特征矩陣、滾輪半徑參數(shù)矩陣的概念,得到了機(jī)器人運(yùn)動學(xué)方程和圖形仿真結(jié)果.2.從動輪式溜冰機(jī)

2、器人動力學(xué)建模與分析;在假設(shè)滾輪法向無滑動和切向純滾動的基礎(chǔ)上,使用Lagrange方程和虛功原理推導(dǎo)了完整系統(tǒng)和非完整系統(tǒng)Maggi方程,將Routh方程與準(zhǔn)速度概念結(jié)合得到了非完整系統(tǒng)約束力形式的Maggi方程;介紹了摩擦力建模的三種方法.3.溜冰機(jī)器人控制研究;在簡要介紹滑模變結(jié)構(gòu)控制原理基礎(chǔ)上,驗(yàn)證了滑模變結(jié)構(gòu)控制方法在溜冰機(jī)器人控制中應(yīng)用的可能性;設(shè)計(jì)了符合滑?？蛇_(dá)性條件的切換函數(shù).4.實(shí)驗(yàn)與分析;設(shè)計(jì)了具有位置反饋功能的PL