PUMA560關(guān)節(jié)型機器人動力學分析及控制方法的研究.pdf

1、作為工業(yè)自動化系統(tǒng)不可或缺的一部分，關(guān)節(jié)型機器人伴隨著人工智能技術(shù)、虛擬樣機技術(shù)和聯(lián)合仿真技術(shù)的發(fā)展迅速崛起，尤其是協(xié)調(diào)控制技術(shù)的發(fā)展使得機器人軌跡跟蹤控制向著更高精度、更高效率的方向推進，并且使整個機器人系統(tǒng)具有高擬人性、高通用性、高擴展性等特點。本文針對PUMA560關(guān)節(jié)型機器人，進行了運動學與動力學聯(lián)合仿真分析，并以二自由度關(guān)節(jié)型機器人為研究對象設計了基于現(xiàn)代控制和智能控制的軌跡跟蹤系統(tǒng)，依據(jù)單一控制仿真結(jié)果，設計協(xié)調(diào)控制策略，實

2、現(xiàn)機器人的協(xié)調(diào)混合控制。
　　首先建立PUMA560關(guān)節(jié)型機器人的D-H模型，運用解析法進行運動學正、逆問題的分析與求解，在MATLAB中使用Robotics Toolbox進行運動學仿真并進行軌跡規(guī)劃，導出并保存機器人的角位移曲線。
　　其次在ADAMS/View中搭建機器人的三維模型，導入保存的角位移曲線，添加運動約束與驅(qū)動，進行運動學與動力學的聯(lián)合仿真；運用拉格朗日法推導機器人動力學方程，并依據(jù)動力學仿真結(jié)果將機器人簡

3、化為二自由度，添加輸入/輸出狀態(tài)變量，借助ADAMS/Control模塊實現(xiàn)ADAMS與MATLAB的雙向通訊。
　　基于以上仿真分析研究，本文設計并實現(xiàn)了基于指數(shù)趨近律的線性滑模、模糊滑模算法的現(xiàn)代控制系統(tǒng)以及基于端口受控耗散哈密頓（PCHD）算法的智能控制系統(tǒng)，對控制系統(tǒng)進行了詳盡的穩(wěn)定性分析，并在MATLAB/Simulink中搭建以上控制系統(tǒng)進行聯(lián)合仿真控制實驗。
　　最后通過分析仿真結(jié)果以及算法間的互補性，設計了基