單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂軌跡規(guī)劃及控制方法研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，種類日趨增多；同時(shí)機(jī)器人的性能不斷提高，并逐步向智能化、多樣化方向發(fā)展。機(jī)械臂結(jié)構(gòu)的改進(jìn)是其中的一個(gè)研究方向。單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂是一種輕重量和低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的機(jī)器人。該機(jī)械臂減少動(dòng)力源的馬達(dá)數(shù)量，通過改變機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)傳遞結(jié)構(gòu)，既可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)器人一般的功能而又能減輕機(jī)械臂的重量，結(jié)構(gòu)緊湊。
　　 本文的研究?jī)?nèi)容主要包括單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的軌跡規(guī)劃，動(dòng)力學(xué)研究以及單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的關(guān)節(jié)離合器組控制

2、和仿真實(shí)驗(yàn)研究。
　　 本文在任務(wù)軌跡規(guī)劃方面，基于單馬驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的特殊結(jié)構(gòu)，對(duì)直線和圓弧軌跡加入限制條件進(jìn)行了研究。在動(dòng)力學(xué)方面，對(duì)單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂部件模塊化分析建模，建立了單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)模型，分析各關(guān)節(jié)角速度、角加速度以及力矩等，采用牛頓-歐拉動(dòng)力學(xué)迭代算法遞推計(jì)算關(guān)節(jié)力、力矩等。對(duì)單關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)部件離合器的性能以及調(diào)速原理作了初步研究。在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面，完成單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，單個(gè)關(guān)節(jié)處采用PID位置控制算法