基于虛擬原型技術(shù)的并聯(lián)機器人建模與控制仿真.pdf

1、本文采用全新的機電一體化虛擬原型仿真技術(shù)——LabVIEW與SolidWorks聯(lián)合仿真技術(shù)，以平面二自由度平動并聯(lián)機器人為研究對象，從并聯(lián)機構(gòu)的遴選與優(yōu)化、虛擬原型建模、運動軌跡規(guī)劃、運動控制仿真以及仿真結(jié)果分析等幾個層面上對并聯(lián)機器人機構(gòu)及運動控制方法進行了深入研究，主要成果如下:
　　深入研究了具有二維移動并聯(lián)機器人機構(gòu)特征的型綜合理論，對應(yīng)用于高速運動場合的二自由度并聯(lián)機器人可能具有的機構(gòu)類型進行詳盡分析，最終選取2-Pa

2、Pa并聯(lián)機構(gòu)作為本文研究的機構(gòu)類型;對該并聯(lián)機構(gòu)進行了機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，簡化了該機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型;對該并聯(lián)機構(gòu)進行運動學(xué)分析，得出了適用于該并聯(lián)機構(gòu)的正逆解算法，并利用作圖法確定了其工作空間。
　　根據(jù)上述并聯(lián)機構(gòu)利用SolidWorks實體建模設(shè)計了一個平面二自由度并聯(lián)機器人的虛擬樣機，對并聯(lián)機器人的各部分組件進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計，并利用SolidWorks有限元分析工具Simulation對驅(qū)動臂進行了輕量化設(shè)計。
　　對并聯(lián)機器人

3、運動控制理論和方法進行深入研究，對比各種加速度曲線并最終選取修正正弦曲線作為本機器人的運動控制曲線;在此基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)的帶直角拐角的“門”形路徑進行優(yōu)化，改用弧線過渡，這樣可以明顯地提高機械手抓取工作效率并且有效的抑制機械手在高速運動中的震動。
　　對待仿真的并聯(lián)機器人SolidWorks模型進行配置與優(yōu)化，合理搭建LabVIEW項目并配置各種仿真參數(shù)，利用修正正弦加減速曲線運動算法、“門”形路徑優(yōu)化算法以及并聯(lián)機構(gòu)正逆解算法編制L

4、abVIEW運動控制程序，完成對所設(shè)計虛擬樣機的運動控制仿真。
　　利用SolidWorksMotion的圖解功能對并聯(lián)機器人虛擬樣機的末端動平臺進行軌跡分析、位移、速度、加速度分析，在虛擬樣機平臺上驗證了所設(shè)計樣機的正確性;對各個運動關(guān)機進行運動學(xué)分析并對驅(qū)動電機的扭矩圖解進行分析，利用仿真分析結(jié)果對伺服電機以及減速器進行參數(shù)預(yù)估。
　　本文對于少自由度并聯(lián)機器人方面的研究以及虛擬原型技術(shù)應(yīng)用方面的研究均具有一定的參考借鑒