基于DSP的手套箱機(jī)械臂系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著航天技術(shù)的發(fā)展，人類探索太空的步伐逐漸加快，越來越多的空間科學(xué)研究得以深入。但由于太空實(shí)驗(yàn)的微重力環(huán)境會(huì)引發(fā)諸多問題，需要一些密閉的實(shí)驗(yàn)設(shè)備來完成。而且很多實(shí)驗(yàn)無法依靠航天員的手動(dòng)操作來完成，例如微納實(shí)驗(yàn)、生物醫(yī)療實(shí)驗(yàn)等需要精密操作的實(shí)驗(yàn)。因此有必要在微重力手套箱中安裝機(jī)械臂，以幫助航天員輔助完成實(shí)驗(yàn)，同時(shí)使地面的實(shí)驗(yàn)人員可以利用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控來操作手套箱中的實(shí)驗(yàn)。本文對(duì)手套箱機(jī)械臂的建模和姿態(tài)控制進(jìn)行了相關(guān)研究，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于DS

2、P的手套箱機(jī)械臂系統(tǒng)。
　　首先對(duì)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行分析。在考慮機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)約束的基礎(chǔ)上，采用Denavit-Hartenberg法對(duì)機(jī)械臂的操作空間進(jìn)行描述，獲得以關(guān)節(jié)角度為變量的正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。通過矩陣逆乘的解析法，求得機(jī)械臂的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的完整解析解。利用Lagrange功能平衡法推導(dǎo)并建立機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)方程，并對(duì)方程進(jìn)行相應(yīng)簡(jiǎn)化。
　　然后，針對(duì)機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)模型設(shè)計(jì)相應(yīng)的姿態(tài)控制算法。了解機(jī)械臂控制系統(tǒng)的控制層