非完整機械手的運動特性與運動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、非完整約束主要存在于含有滾動接觸的系統(tǒng)(如多指機器人手和輪式移動機器人)以及角動量守恒的系統(tǒng)(如帶有機器人的衛(wèi)星運動和半空中的跳水員或體操運動員).這類問題通常是由于機械系統(tǒng)受到對速度的不可積約束引起的,這種約束不可通過積分的方法表示成位形空間的約束形式.同時由于非完整系統(tǒng)的自由度數(shù)目等于獨立坐標數(shù)目減去非完整約束方程的數(shù)目,所以可用比系統(tǒng)可到達位形空間維數(shù)少的控制輸入數(shù)來確定其運動.該文基于已有的非完整理論及非線性控制方法,設計了一種

2、新型的非完整傳動機構,并將這種非完整傳動機構作為關節(jié)結構運用在多關節(jié)機械手臂上.由于可用比系統(tǒng)可到達位形空間維數(shù)少的控制輸入數(shù)來確定非完整系統(tǒng)的運動,所以僅僅在機座上使用二個電機來驅(qū)動機械手臂上的多個連桿.通過對此非完整機械手的運動特性的研究表明了該系統(tǒng)具有非完整約束型.并且,證明了其可控性,表明此機械手是可以控制的.進一步該文對此機械手進行了鏈式變換,這并不只因為一般的非完整系統(tǒng)都可以化為鏈式系統(tǒng),更重要的是鏈式系統(tǒng)的控制是比較容易和