新型三平移并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的控制研究.pdf

1、并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)器人有許多明顯優(yōu)于串聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)，其具有剛度大、承載能力強(qiáng)、誤差小等特點(diǎn)，在航天、醫(yī)療、數(shù)控加工、微動(dòng)控制等過(guò)程中有十分廣泛的應(yīng)用。
　　 課題對(duì)三平移并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系進(jìn)行了分析，提出了利用MATLAB程序繪制機(jī)器人工作空間三維模型的方法，建立了完整的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)，并且詳細(xì)的做了軌跡規(guī)劃，利用vc++設(shè)計(jì)了機(jī)器人系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制軟件，使機(jī)器人能在其工作空間內(nèi)精確地按照用戶給定的軌跡運(yùn)動(dòng)。在分析比較國(guó)內(nèi)

2、外并聯(lián)機(jī)器人的幾種控制方案的基礎(chǔ)上，確定了并聯(lián)機(jī)構(gòu)支路步進(jìn)電機(jī)分散驅(qū)動(dòng)的控制形式。
　　 在并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)器人理論研究方面，首先介紹了滑模變結(jié)構(gòu)控制理論。重點(diǎn)對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的滑模存在性、可達(dá)性及穩(wěn)定性條件進(jìn)行分析；討論了滑模變結(jié)構(gòu)控制的相關(guān)問(wèn)題：準(zhǔn)滑模區(qū)、系統(tǒng)抖振以及趨近律對(duì)抖振的影響等。針對(duì)變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的抖振，結(jié)合步進(jìn)電機(jī)分散驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的控制形式，提出了一種新的滑模變結(jié)構(gòu)控制算法以消除抖振，并進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，仿真實(shí)現(xiàn)了對(duì)

3、各支路主動(dòng)副期望運(yùn)動(dòng)軌跡的跟蹤。仿真結(jié)果表明：該算法解決了滑?？刂频恼痤潌?wèn)題，系統(tǒng)的魯棒性好，且系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化不敏感，具有良好的跟蹤性能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)該并聯(lián)機(jī)器人的高精度實(shí)時(shí)控制。
　　 在并聯(lián)機(jī)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中，采用多微處理器結(jié)構(gòu)，以“PC機(jī)+多軸運(yùn)動(dòng)控制卡”進(jìn)行構(gòu)建。這種結(jié)構(gòu)既簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，又具有較好的實(shí)時(shí)性和可靠性。最后利用VC++設(shè)計(jì)了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)控制軟件，使并聯(lián)機(jī)構(gòu)能在其工作空間內(nèi)順利完成給