三自由度Delta并聯(lián)機器人的設(shè)計與仿真

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1、目錄 摘要 2 第1章 引言 3 1.1. 我國機器人研究現(xiàn)狀 3 1.2. 工業(yè)機器人概述： 4 1.3. 本論文研究的主要內(nèi)容 4 第2章 機器人方案的設(shè)計 9 2.1. 機器人機械設(shè)計的特點 9 2.2. 與機器人有關(guān)的概念 10 2.3. 工業(yè)機器人的組成及各部分關(guān)系概述 12 2.4. 工業(yè)機器人的設(shè)計分析 13 2.5. 方案設(shè)案 13 2.6. 自由度分析 14 2.7. 機械傳動裝置的選擇 15 2.7.1. 滾珠絲杠的選擇 15 第3章 零部件設(shè)計與建模 18 3.1. Croe軟件介紹 18 3.2. 關(guān)鍵零部件建模 18 3.3. 各部

2、分的裝配關(guān)系 25 第4章 仿真分析 29 第5章 致謝 33 參考文獻(xiàn) 33 摘要 工業(yè)技術(shù)水平是工業(yè)用機器人現(xiàn)代化水平的重要指標(biāo)，從研究和研究領(lǐng)域發(fā)展的結(jié)論，提高現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的要求，提高產(chǎn)業(yè)控制和控制任務(wù)的復(fù)雜性，提出了很高的要求。理論上，我國末期輸送能力和定位精確度高、小誤差、慣性誤差、反應(yīng)速度快、工業(yè)工作并行、快速準(zhǔn)確、現(xiàn)有工業(yè)工程預(yù)計會進(jìn)一步增加，本文將研究并行研究、實用化并行以企業(yè)工學(xué)實用化為目標(biāo)。從摩擦接口、外亂和不確定性來看，如果沒有連鎖和動力學(xué)模型化的負(fù)擔(dān)，傳統(tǒng)的控制戰(zhàn)略將難以得到基于控制有效性模型的預(yù)期。通常，與一系列平行于更復(fù)雜的運動模型相比，動態(tài)測試和控制機制

3、將更加復(fù)雜。因此，有必要研究并聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)建模及其控制問題。 這是一個新的機器人，機器人的剛性。承載能力高。高精度。小負(fù)荷的重量。具有良好的性能和廣泛的應(yīng)用，是robotów.spokojnie系列的補充。有一個固定的一部分，在特點和實驗室條件下的動力學(xué)加速度（重力加速度），.終端控制機制，原來的三角洲是最有效的機制平行安裝“電子項目機器人是機器人的控制和規(guī)劃動力學(xué)研究的基礎(chǔ)上，發(fā)揮著重要的作用，在“.badania kinematyk?反向動力學(xué)和由簡單到przodu.odwrotnie相對平行前進(jìn)，kinematyk?相對skomplikowane.na結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，建立了三角洲機

4、器人模型，機器人的機器人。stkich部分的位置，以確定在平臺和動態(tài)方程的向量之間的關(guān)系，是平臺機構(gòu)的位置方程，這是在相反的位置移動到正確的解決方案，給出了方程的基礎(chǔ)上，三角洲機器人的位置，是解決方案的一部分，在組織機構(gòu)的速度和加速度基于工業(yè)技術(shù)平行機制，工業(yè)工作認(rèn)同其多樣性，于是開始使用并行機制，目前不構(gòu)成有效的控制方法，取得更好的結(jié)果，參照其機構(gòu)控制系統(tǒng)，優(yōu)化基本工業(yè)技術(shù)用言及了。 關(guān)鍵詞： 機器人，方案，設(shè)計，仿真, :新型 3-DOF 并聯(lián)機構(gòu) Abstract The technical level of agricultural robots is an import

5、ant symbol of a country's agricultural modernization level. With the continuous expansion of the research and application fields of agricultural robots, the requirements of modern agricultural operations are constantly improving, and the complexity of control tasks is increasing. Higher performance

6、requirements are put forward for agricultural robots and their control. Compared with the series mechanism commonly used in general robots, in theory, parallel mechanism has many advantages, such as strong bearing capacity, high positioning accuracy, small inertia of end components, no cumulative er

7、ror and fast response speed. Agricultural robots based on parallel mechanism are expected to further improve the operation of existing agricultural robots in the need of high-speed and high-precision agricultural engineering applications. Performance. This paper focuses on the research of parallel m

8、echanism, in order to lay a foundation for further realizing the practical application of parallel robot in agricultural engineering. From the point of view of control, parallel mechanism is a complex spatial multi-chain mechanism with multi-variable and multi-parameter coupling. Influenced by uncer

9、tain factors such as mechanism parameters, unmodeled dynamics, load disturbance, mechanism joints, servo friction and external disturbance, traditional control strategies are difficult to achieve the desired control effect. The control based on dynamic model can meet the high performance of parallel

10、 mechanism. The dynamic model of parallel mechanism is usually more complex than that of series mechanism. Therefore, it is necessary to study the dynamic modeling and control of parallel mechanism. Parallel robot is a new kind of human robot. It has a series of advantages, such as high stiffness,

11、 strong carrying capacity, high precision, low self-weight load ratio, good dynamic performance, and so on. It complements the series robot widely used at present, thus expanding the application field of robot. "Delta parallel robot is the most typical three-degree-of-freedom mobile parallel mechani

12、sm in space, and the overall structure of Delta mechanism." Simple! Compact, the driving parts are all distributed on the fixed platform. These characteristics make it have good kinematics and dynamics characteristics. Under the experimental conditions, the terminal control acceleration can reach 5.

13、09 - (gravity acceleration). "A lot of practice has proved that Delta mechanism is one of the most successful parallel mechanisms designed so far." At present, Delta parallel robot has been widely used in cosmetics packaging and pharmaceuticals! The assembly of electronic products "Robot kinematics

14、is the basis of robot dynamics! Robot control and planning, which plays an important role in robot research" Kinematics research includes forward kinematics and reverse kinematics. For parallel robot, its reverse kinematics is relatively simple and forward kinematics is complex. "This paper studies

15、the kinematics of Delta robot with three degrees of freedom". The structure of Delta robot is analyzed, the kinematics model is established, and the spatial position and posture of each component are determined. Based on the vector relationship between the moving platform and the static platform and

16、 the constraint equation of the mechanism, the kinematics equation of the mechanism is established, the inverse position solution formula is deduced, and the numerical solution of the forward position solution is given. On the basis of the inverse position solution equation, the working space of Del

17、ta robot is analyzed. The Jacobian matrix of the mechanism is derived, and the velocity and acceleration are solved. The application of agricultural robots based on parallel mechanisms in agricultural engineering has just started. Due to the diversity of parallel mechanisms, there is no recognized

18、 effective control method. Considering that sliding mode control does not require precise mathematical model of the controlled object, is insensitive to external disturbances and parameter changes of the system, and is easy to implement, this paper studies and explores a variety of sliding mode cont

19、rol methods for a new type of 3-DOF driven redundant parallel mechanism, in order to find a control scheme with better comprehensive performance, so as to lay a foundation for the practical application of the mechanism in agricultural engineering. Basics. Key words: robot, scheme, design, simula

20、tion,: new 3-DOF parallel mechanism 第1章 引言 。 在過去的20年里，由于各個領(lǐng)域的不同目的，機器人在各種領(lǐng)域都得到了飛速的發(fā)展，在我們國家，使用機器人的發(fā)達(dá)國家，因此與機器人的不同目的，有些差異，尤其是研究和設(shè)計的機器人應(yīng)用的擴展產(chǎn)業(yè)用機器人、機器人具有實用意義。 文獻(xiàn)主要包括以下研究。 (1) 第一，設(shè)定分析機構(gòu)的特征、活動和自由度的原則。第二，基于限制的機制參數(shù)，用于建立與機構(gòu)、代理商其工作的速度的模型；白矩陣最后分析為不必要的平行并在空間內(nèi)的異點。 (2) 對于并聯(lián)機構(gòu)，對于基于并行控制戰(zhàn)略的機構(gòu)，即使不考慮運動模型和非線性關(guān)節(jié)機制

21、，也常常難以確保其控制機制迅速的操作，基于精度檢查之間的集中關(guān)系的動力學(xué)、模型的動態(tài)穩(wěn)定性測試；并行控制用于實施的機構(gòu)控制：結(jié)構(gòu)和機構(gòu)由分支鏈接關(guān)閉，分支鏈接難以建立精確模型的動力學(xué)和更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，并且必須根據(jù)控制方法有效性控制模型建立盡可能精確的控制方法。有。首先，根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)學(xué)建立記憶機制和工作崗位的方法，關(guān)于基于新標(biāo)準(zhǔn)的動力學(xué)模型機制的不必要的試驗實機以外的控制模式的動態(tài)管理·實施研究，對相當(dāng)于約束的軸的整體的力量帶來優(yōu)化。在實時、機構(gòu)等中，在實時、機構(gòu)等中，為了確立控制模型的動態(tài)的機構(gòu)。通過模擬主要組件、模擬和解析，提出了基于通過創(chuàng)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和補償模型的動態(tài)補償模型的簡單方法，

22、最后驗證模型的pd模擬控制系統(tǒng)是精度誤差簡化補償?shù)挠行浴? (3) 考慮到基于動力學(xué)計算負(fù)擔(dān)和運動模型、重量、高速實時控制系統(tǒng)建立的條件，并且考慮到免除的影響，分支鏈和其他機構(gòu)可免除獨立執(zhí)行測試和控制測試；t可通過動態(tài)控制來設(shè)置。計了。使用分支的碳鏈，使用分支的碳鏈，設(shè)計用于估計不確定性和外亂的大的系統(tǒng)，給與那個位置關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)的有效性帶來壞影響。在控制鏈動力學(xué)的調(diào)查中，釋放出的控制鏈考慮到動力學(xué)的高速平行，從而導(dǎo)致極端內(nèi)部生命干擾的結(jié)果，甚至造成損害，甚至引起重大變形。 (4) 基于上述控制，使用動態(tài)控制方式的冗余單元的欠缺，考慮到分支之間的相互作用的欠缺，由于所有的單元都是冗余的，

23、因此沒有冗余性，進(jìn)一步改進(jìn)使處理速度和實時在一定程度上增加的精度控制系統(tǒng)基于簡化控制誤差和同步法的動態(tài)模式試驗?zāi)Ｐ偷慕?，顯示了由于控制誤差的基礎(chǔ)和動態(tài)的增加而設(shè)計的精度。各部門，用于準(zhǔn)確地通過前列諾夫改善并行性的機構(gòu)之間的同步、其穩(wěn)定性的方法。 (5) 上述基于同步耦合誤差的動力學(xué)滑?？刂品椒?，可進(jìn)一步提高并聯(lián)機構(gòu)的運動控 制精度，但其快速性和實時性有所降低。為尋求一種綜合性能較優(yōu)的控制方案，本文提出 一種解耦非奇異終端滑?？刂品椒ǎ矗横槍λ⒉⒙?lián)機構(gòu)動力學(xué)模型，提取出各支路 間的耦合作用力和重力項，將整體系統(tǒng)解耦為三個基于笛卡爾空間的完全獨立的線性子。基于上述復(fù)合誤差法的動力學(xué)，并

24、行控制可提高業(yè)務(wù)控制的精度，并行控制可迅速且實時地削減。為了導(dǎo)出重力和全系統(tǒng)協(xié)調(diào)的模型和從生產(chǎn)到支付的分離模型，在與各分支平行地、基于長笛獨立的三個空間中，分別控制線性系統(tǒng)和子系統(tǒng)，改善控制系統(tǒng)。迅速且實時。適當(dāng)?shù)兀钥焖俸蛯崟r方式完善每個項目的控制子系統(tǒng)和機制控制系統(tǒng)。同時，考慮到上述免除，通過引進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在連接線和重力補償?shù)慕稽c上，提高免除系統(tǒng)的效率，采用了分支力學(xué)的分支鏈缺乏系統(tǒng)的油動力學(xué)，控制系統(tǒng)為了改善收斂的控制，終端控制算法并不能從終端的研究和設(shè)計的角度出發(fā)，在有限的時間內(nèi)，它們不能從生產(chǎn)量中分離出來（方法，終端管理模擬，比大學(xué)Doctorate Controller IIII）

25、更好基于動態(tài)控制，基于業(yè)務(wù)控制采用的冗余分支不存在，檢查同步和故障分離的動態(tài)學(xué)的方法不是終端。實驗結(jié)果驗證表 明：與冗余支鏈采用動力學(xué)控制、非冗余支鏈采用運動學(xué)控制的控制方法和基于同步耦合 誤差的動力學(xué)滑?？刂破飨啾?，所提出解耦非奇異終端滑?？刂破骶哂休^優(yōu)的綜合性能。 本文的研究工作為工業(yè)并聯(lián)機器人的控制理論研究及并聯(lián)機構(gòu)在工業(yè)工程中的實際 應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 1.1. 我國機器人研究現(xiàn)狀 程序設(shè)計是基于自動控制來執(zhí)行操作或移動機械裝置的工作。最新科研、力學(xué)成果，是現(xiàn)代技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域最為活躍的國家機器人研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用，吸引了更多的關(guān)注。從1980年代初開始。機器人領(lǐng)域的研究和應(yīng)用的年代，各種

26、用途的機器人在各個領(lǐng)域廣泛獲得應(yīng)用。我國是從 20 世紀(jì)80 年代開始涉足機器人領(lǐng)域的研究和應(yīng)用的。1986年，我國開展了“七五”機器人攻關(guān)計劃。1987 年，我國的“863”計劃將機器人方面的研究列入其中。目前，我國從事機器人的應(yīng)用開發(fā)的主要是高校和有關(guān)科研院所。最初我國在機器人技術(shù)方面的主要目的是跟蹤國際先進(jìn)的機器人技術(shù)，隨后，我國在機器人技術(shù)及其應(yīng)用方面取得了很大成就。主要研究成果有：哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的兩足步行機器人，北京自動化研究所1993 年研制的噴涂機器人，1995 年完成的高壓水切割機器人，國家開放實驗和研究單位沈陽自動化研究所研制的有纜深潛300m 機器人，無纜深潛機器人，遙

27、控移動作業(yè)機器人，2000 年國防科技大學(xué)研制的兩足類人機器人，北京航空航天大學(xué)研制的三指靈巧手，華南理工大學(xué)研制的點焊、弧焊機器人，以及各種機器人裝配系統(tǒng)等。我國目前擁有機器人 4000 臺左右，主要在工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)應(yīng)用，而全世界應(yīng)用機器人數(shù)量為83 萬臺，其中主要集中在美國 那個從80年代初期開始在中國。中國的研究計劃，占據(jù)了中國的機器人863的研究計劃。首要目標(biāo)是跟隨國際先進(jìn)機器人工程，并在中國工作、技術(shù)、應(yīng)用方面取得了巨大的成功。由Radio、汽車研究所開發(fā)的國立研究實驗單位，沈陽的工作開幕深藏電纜潛艇機器人無電纜、300、機器人、移動機器人、2000國防部。航空宇宙大學(xué)機器人保留著雙

28、手的屏蔽空間，機器人有自動化的收藏系統(tǒng)等。目前，機器人主要應(yīng)用于工業(yè)地區(qū)、工作領(lǐng)域、以及世界各地，在美國、日本等工業(yè)國家中，主要工作和工作都不好。發(fā)達(dá)國家還是有差距的。到目前為止，一般產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)業(yè)、國家防衛(wèi)、日常生活等多個領(lǐng)域都創(chuàng)建了[ 1 ]。相對的交通和空間可以分為鏈接、表面和空間的機制之間的鏈接。您可以將該連接分割為開放網(wǎng)絡(luò)的機構(gòu)和關(guān)閉電路。運動。鏈子和情侶的封閉部分的數(shù)量是不一樣的。機器人的研究機制，是機器人的研究機制。機器人是60年代開始系統(tǒng)的研究的主要目標(biāo)之一。這個研究在機器人領(lǐng)域的機構(gòu)組織上被非常傳統(tǒng)地決定。當(dāng)您想要擴展應(yīng)用程序時，是“機器人空間”將嘗試在新配置中提示新的應(yīng)用程序。

29、 在發(fā)展中國家，關(guān)于發(fā)達(dá)國家的工作和研究在中國，還有一些落差。到目前為止，一般產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)業(yè)、國家防衛(wèi)、日常生活等多個領(lǐng)域都創(chuàng)建了[ 1 ]。相對的交通和空間可以分為鏈接、表面和空間的機制之間的鏈接。您可以將該連接分割為開放網(wǎng)絡(luò)的機構(gòu)和關(guān)閉電路。運動。鏈子和情侶的封閉部分的數(shù)量是不一樣的。機器人的研究機制，是機器人的研究機制。機器人是60年代開始系統(tǒng)的研究的主要目標(biāo)之一。這個研究在機器人領(lǐng)域的機構(gòu)組織上被非常傳統(tǒng)地決定。當(dāng)您想要擴展應(yīng)用程序時，是“機器人空間”將嘗試在新配置中提示新的應(yīng)用程序。 1.2. 工業(yè)機器人概述： 產(chǎn)業(yè)界廣泛應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)用機器人工廠。在環(huán)境中的工業(yè)用機器人工廠，一般指

30、代替材料，進(jìn)行自動化，或者零部件的一部分，或者零部件的一部分搬運，加工，組裝，機器人。JSCU可編程、多功能機器操作自由。機器人操作、機械、設(shè)備或其他操作對象功能的空間內(nèi)，可以保存各種任務(wù)的材料、零件和工具，并且通常定義為4-6自由度的運動手臂?？臻g2～3自由度決定效果的位置和效果空間的2～3自由度。與世界上最具發(fā)展中國家產(chǎn)業(yè)機器人相比，我國的研究更注重對四位產(chǎn)業(yè)政策和工作模式的研究，與帶動產(chǎn)業(yè)機械國家一起推出動態(tài)建模的新機制國家發(fā)展迅速，第一所中國研究所是工業(yè)機器人之一，是開發(fā)單位、蔬菜、預(yù)防接種水果、技術(shù)領(lǐng)域[ 23 ]（南京大學(xué)，此后在上海、Jiaotong大學(xué)進(jìn)行研究-大學(xué)森林研究所、

31、研究所、研究所這是因為，該研究機構(gòu)正在開發(fā)機器人戰(zhàn)爭[ 25 ]、受精、機器人預(yù)防接種、崗位作業(yè)、水果、蔬菜[ 26 ][ 28 ][ 28 ]的農(nóng)產(chǎn)品、農(nóng)產(chǎn)品分類、或者機器人材料分類、機器人材料移植等。從哪個分析的結(jié)果得到的結(jié)果。更成熟的產(chǎn)業(yè)機器人不能用GANIA . Robot系列的機器人和機器人分類，從理論上來說，強有力的運輸能力，與國家末期平行、定位精度、小精度、小精度、小精度交通等障礙慣性。另外，由于產(chǎn)業(yè)用機器人的機構(gòu)（10）并行化的反應(yīng)速度，要求產(chǎn)業(yè)用工程機器人迅速準(zhǔn)確地改善現(xiàn)有應(yīng)用。產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)工程專業(yè) 。 1.3. 本論文研究的主要內(nèi)容 作者系統(tǒng)學(xué)習(xí)了機器人技術(shù)的知識，工作內(nèi)

32、容多參照國內(nèi)外尤其是現(xiàn)在的情況、產(chǎn)業(yè)機器人。這個基礎(chǔ)和項目的作者，在前提下，主要需要工作來解決以下任務(wù)。 (1) 進(jìn)行機器人本體結(jié)構(gòu)的方案創(chuàng)成、分析和設(shè)計 1.1 空間單閉鏈機構(gòu)研究概況 在機構(gòu)學(xué)中，一般使用符號來表示運動副種類。運動副符號R、C、P、S、H分別表示旋轉(zhuǎn)副、圓筒副、移動副、球面副、螺旋副?？臻g單個封閉機構(gòu)通常由諸如RSR之類的運動子符號的一列來表示。這不僅反映了便利，還反映了空間機構(gòu)的主要特點。第一符號表示連接機架和輸入桿的運動副，最后是連接輸出部件(被動部件)的運動副[27]。 在空間機構(gòu)的研究中，提出了各種空間單閉鏈機構(gòu)和超張緊機構(gòu)[5,27-33]，并提出了連桿機

33、構(gòu)的理論依據(jù)，為連桿機構(gòu)的實際應(yīng)用提供了一種替代方案。如表1-1所示，張毅（5）合成了一種簡單地相對于自由空間1閉合鏈的機制。因此，根據(jù)自由度對運動的子類別進(jìn)行分類，從這個表中可以看出，由于同一機構(gòu)中閉合約束的數(shù)量相同，運動的子類別越高，配置機構(gòu)所需的成員數(shù)量越少，成員數(shù)量越多，并且運動子是一種特殊的運動子，通過滿足條件，可以構(gòu)造出具有不同約束數(shù)的機構(gòu)[5]。主要采用空間單封閉機構(gòu)。1。廣泛應(yīng)用于輕工機械（如縫紉機、紡紗機、鞋等）2。三。一些飛機和汽車，主要用于飛機機翼操作，車輪縮放和車輛傳動，轉(zhuǎn)向機構(gòu)。4。5。其他機器和儀器。 1.1.1 空間三桿機構(gòu)及其應(yīng)用 空間三桿機構(gòu)是最簡單的單

34、鏈空間機構(gòu)。如圖1-1所示，為典型的空間三桿CSS和CCS機構(gòu)34，圖1-1a為空間三桿CSS機構(gòu)，兩個球面沉降之間存在局部自由度。圖1-1b是一個空間三桿CCS機構(gòu)，可在需要球形軌道時使用。 1.1.2 空間四桿機構(gòu)及其應(yīng)用 常見的空間四桿機構(gòu)有4R[35]、RCSR[36]、RSSP[37]、RCCC[38-45]、RCCR[44, 46-53]、RSCR[54]、RRSS[55-58]、RSSR[38, 59-66]、RSCP[54, 67]、RRSC[34, 67, 68]、RCCP[44, 69]、RPSC[28,70]、CSSP[54]、CSSP[54]、RSSP[37, 71

35、, 72]。圖1-2所示為其中的四種，其中圖1-2a為球面4R機構(gòu)，圖1-2b為RCCC機構(gòu)，圖1-2c為RSSR機構(gòu)，圖1-2d為RSSP機構(gòu)。 空間4根桿機構(gòu)的應(yīng)用比較廣泛。RCCR和RSSR是雙曲軸機構(gòu)，在球面4 R機構(gòu)滿足特殊的幾何條件時是通用耦合機構(gòu)，在RCC滿足特殊的幾何條件時可視為通用耦合機構(gòu)，RSP是曲軸塊機構(gòu)，PSSP是雙滑動器機構(gòu)，RSPC、RRSC、RSCC是曲軸轉(zhuǎn)移機構(gòu)。下面列舉一些四個桿機構(gòu)的典型應(yīng)用例子。 (1) 空間四桿RSCS 機構(gòu) 如圖1-4所示，將空間RSCS機構(gòu)用作為一種飛機起落架收放機構(gòu)。當(dāng)桿2和桿3在液壓油作用下伸縮時，桿1繞斜軸擺動，從而達(dá)

36、到收放機輪的目的。這里，桿2和桿3各有一個可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的局部自由度[5]。 并聯(lián)機器人相對于現(xiàn)在廣泛使用的直列機器人，有著剛性強、精度高、自負(fù)荷小、速度高的優(yōu)點，但是正如同樣結(jié)構(gòu)大小，并列機器人的工作空間小、桿的空間干涉、特異位置等問題結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的分析很復(fù)雜。并聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)特性是具有高非線性和強耦合的特征，使其控制更加復(fù)雜。總體來說，并列機器人和串聯(lián)機器人形成了互補的關(guān)系，擴大了整個機器人的應(yīng)用領(lǐng)域。并列機器人的機構(gòu)多種多樣，Claavel提出了Delta這個三維移動機構(gòu)。三角洲機構(gòu)是最典型的空間，是三自由度移動的并行機構(gòu)，大部分空間三自由度并行機構(gòu)是由三角洲機構(gòu)派生的。三角

37、機器人是擁有3個平動自由度的高速并列機器人，是商業(yè)應(yīng)用最成功的并列機器人之一。目前，并行機器人已應(yīng)用于飛機對接、外科手術(shù)、數(shù)控加工等多個領(lǐng)域。食品制藥領(lǐng)域一般都是在流水線生產(chǎn)，但個別產(chǎn)品的包裝部分還需要人工操作。由于環(huán)境復(fù)雜、產(chǎn)品特殊，傳統(tǒng)機構(gòu)不能滿足靈活高效的要求，并行機制能在這些地方充分發(fā)揮其優(yōu)勢。本文主要研究和分析包裝層機器人的機構(gòu)設(shè)計。由于結(jié)構(gòu)中有空間平行四邊形存在，限制了機構(gòu)的三個轉(zhuǎn)動自由度，僅僅留下三個平動自由度。于是設(shè)計了如下的并聯(lián)機器人，如圖 機構(gòu)的特點如下： （1）并聯(lián)機器人采用四臂對稱結(jié)構(gòu)，每個臂為串并混聯(lián)分支。 （2）四個伺服電機和減速器安裝在上平臺上,主要的質(zhì)

38、量和慣性集中在上部，末端執(zhí)行器由八桿相連，慣性小，速度快，效率高。 （3）上平臺為箱式結(jié)構(gòu)，在箱體的內(nèi)部可以安放驅(qū)動電路、控制電路等。 （4）末端執(zhí)行器由八桿球鉸聯(lián)接，安裝電控吸盤，用于抓取物體。 （5）球鉸由彈簧拉緊。 （6）上平臺為齒輪齒條機構(gòu)，實現(xiàn)機器人整體移動。目的是擴大并聯(lián)機器人工作范圍，也可根據(jù)情況不使用。 此機構(gòu)在運動過程中，末端執(zhí)行器只有平動自由度，沒有轉(zhuǎn)動自由度。 第2章 機器人方案的設(shè)計 2.4. 機器人機械設(shè)計的特點 2.5. 從一系列的機器和機械的建設(shè)來看，機器人與設(shè)計有許多不同。除位置坐標(biāo)、效果變量、關(guān)節(jié)力矩和關(guān)節(jié)力矩（關(guān)節(jié)）的關(guān)系之外，字段與分析

39、機構(gòu)無關(guān)。各關(guān)節(jié)動態(tài)解析，軸承、速度、加速度、扭矩，基本都是雙手開放結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)設(shè)計與其他關(guān)節(jié)相關(guān)的關(guān)節(jié)設(shè)計，對各肩負(fù)重力的影響，以及在快速變化位置上的負(fù)荷慣性關(guān)系。從一點來看，由于動態(tài)變化的分析提供了很強的動態(tài)系統(tǒng)，非常復(fù)雜，即使有一些單純化，為了解析，鏈條的開口部是串聯(lián)的，因此僅用于解析。國家機關(guān)負(fù)責(zé)機械懸架、變形、剛性、損傷機器人的精度積累。因此，設(shè)計要特別注意準(zhǔn)確性和剛性。另外，機器人的機械技術(shù)是典型的，設(shè)計一般需要考慮轉(zhuǎn)向、控制的一般問題，機器的建設(shè)，不同結(jié)構(gòu)要求更高。與機器人有關(guān)的概念。 以下是本文中涉及到的一些與機器人技術(shù)有關(guān)的概念。 1一般自由度：工業(yè)用機器人，在許多關(guān)節(jié)空間

40、，通常都有一對旋轉(zhuǎn)機制。作為替換關(guān)節(jié)，按順序進(jìn)行關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)。自由度數(shù)。 2 機器人的分類 機器人分類方法有多種。 (1) 按機器人的控制方法的不同，可分為點位控制型（PTP），連續(xù)軌跡控制型（CP）： （a）點位控制型（Point to Point Control ）：機器人受控運動方式為自一個點位目標(biāo)向另一個點位目標(biāo)移動，只在目標(biāo)點上完成操作。例如機器人在進(jìn)行點焊時的軌跡控制。 （b）連續(xù)軌跡控制型（Continuous Path Control ）：機器人各關(guān)節(jié)同時做受控運動，使機器人末端執(zhí)行器按預(yù)期軌跡和速度運動，為此各關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)需要獲得驅(qū)動機的角位移和角速度信號，如機器人進(jìn)

41、行焊縫為曲線的弧焊作業(yè)時的軌跡控制。 （a）直角坐標(biāo)型：在最初的3個關(guān)節(jié)中，機器人與關(guān)節(jié)、數(shù)控機床的控制程序一樣，垂直于運動、關(guān)節(jié)移動。 （b）圓柱坐標(biāo)型：在第三關(guān)節(jié)中，機器人從垂直方向臂、P、Q、R、R、Z的位置與坐標(biāo)Q(R、Q、R、R、R、Z)以共同的一個旋轉(zhuǎn)和兩個關(guān)節(jié)的一個旋轉(zhuǎn)移動。 （c）球坐標(biāo)型：具有兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)和一個移動關(guān)節(jié)。以q,f, y 為坐標(biāo)，位置函數(shù)為P = f (q ,f, y)，該型機器人的優(yōu)點是靈活性好，占地面積小，但剛度、精度較差。 （d）關(guān)節(jié)坐標(biāo)型：有垂直關(guān)節(jié)型和水平關(guān)節(jié)型（SCARA 型）機器.人。前三個關(guān)節(jié)都是回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，特點是動作靈活，工作空間大、占地

42、面積小，缺點是剛度和精度較差。 (3) 按驅(qū)動方式分類： 空倉式（A）、（B）、油倉式（C）、90年代。在XX時代，電力波動、自動化、自動化和自動化是最重要的。 (4) 按用途分類： 可分為搬運機器人、噴涂機器人、焊接機器人、裝配機器人、切削加工機器人和特種用途機器人等。 2.6. 工業(yè)機器人的組成及各部分關(guān)系概述 圖2-1 工業(yè)機器人的組成圖 它主要由機械系統(tǒng)(執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng))、控制檢測系統(tǒng)及智能系統(tǒng)組成。 A、 執(zhí)行系統(tǒng)：執(zhí)行系統(tǒng)是工業(yè)機器人完成抓取工件，實現(xiàn)各種運動所必需的機械部件，它包括手部、腕部、機

43、身等。 （1） 手部：又稱手爪或抓取機構(gòu)，它直接抓取工件或夾具。 （2） 腕部：又稱手腕，是連接手部和臂部的部件，其作用是調(diào)整或改變手部的工作方位。 （3） 臂部：是支承腕部的部件，作用是承受工件的負(fù)荷，并把它傳遞到預(yù)定的位置。 （4） 機身：是支承手臂的部件，其作用是帶動臂部自轉(zhuǎn)、升降或俯仰運動。 B、 驅(qū)動系統(tǒng)：為執(zhí)行系統(tǒng)各部件提供動力，并驅(qū)動其動力的裝置。常用的機械傳動、液壓傳動、氣壓傳動和電傳動。 C、 控制系統(tǒng)：通過對驅(qū)動系統(tǒng)的控制，使執(zhí)行系統(tǒng)按照規(guī)定的要求進(jìn)行工作，當(dāng)發(fā)生錯誤或故障時發(fā)出報警信號。 D、 檢測系統(tǒng)：作用是通過各種檢測裝置、傳感裝置檢測執(zhí)行機構(gòu)的運動情況

44、，根據(jù)需要反饋給控制系統(tǒng)，與設(shè)定進(jìn)行比較，以保證運動符合要求。 圖2-2 各部分關(guān)系圖 2.7. 工業(yè)機器人的設(shè)計分析 2.2.1 設(shè)計要求 綜合運用所學(xué)知識,搜集有關(guān)資料獨立完成三自由度圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機器人操作機和驅(qū)動單元的設(shè)計工作。 原始數(shù)據(jù)：自動線上有Ａ，Ｂ兩條輸送帶之間距離為1.5m，需設(shè)計工業(yè)機器人將一零件從A帶送到B帶。 零件尺寸：內(nèi)孔 ￠100，壁厚 10，高 100。 零件材料：45鋼。 2.2.2 總體方案擬定 在工業(yè)機器人的諸多功能中，抓取和移動是最主要的功能。這兩項功能實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)是精巧的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和良好的伺服控制驅(qū)動。本次設(shè)計

45、就是在這一思維下展開的。根據(jù)設(shè)計內(nèi)容和需求確定圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機器人，利用步進(jìn)電機驅(qū)動和諧波齒輪傳動來實現(xiàn)機器人的旋轉(zhuǎn)運動；利用另一臺步進(jìn)電機驅(qū)動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，從而使與滾珠絲杠螺母副固連在一起的手臂實現(xiàn)上下運動；考慮到本設(shè)計中的機器人工作范圍不大，故利用液壓缸驅(qū)動實現(xiàn)手臂的伸縮運動；末端夾持器則采用內(nèi)撐連桿杠桿式夾持器，用小型液壓缸驅(qū)動夾緊。 2.8. 方案設(shè)案 設(shè)計一種直線型Delta并聯(lián)機器人，動平臺與靜平臺之間通過三條支鏈連接。通過安裝在固定框架上的三個直流電機結(jié)合滾珠絲杠副產(chǎn)生的直線運動，使動平臺具有一個平動自由度和兩個轉(zhuǎn)動自由度。每個電機安裝有編碼器用于檢測其轉(zhuǎn)角，通過機構(gòu)

46、運動學(xué)建模可計算出動平臺的位姿信息，并用于實現(xiàn)對機器人的控制。 設(shè)計要求： ?1.外形尺寸600x600x800； ?2.豎直方向平移范圍：±100mm，水平方向轉(zhuǎn)動范圍：±15°； ?3.動平臺最大承載5kg； 2.9. 自由度分析 在自由度的分析中，一般涉及閑置自由度、冗余自由度、過約束、公共約束等問題。對較復(fù)雜的并聯(lián)機構(gòu)自由度分析，一般用螺旋理論進(jìn)行分析。delta 型并聯(lián)器人，在運動過程中，四個支臂始終保持空間平行四邊形。根據(jù)螺旋理論分析末端執(zhí)行器運動，可知螺旋系約束了繞三個軸的轉(zhuǎn)動，說明此機構(gòu)只有三個方向的平動自由度，沒有轉(zhuǎn)動自由度。 機器人方案圖

47、機器人結(jié)構(gòu)圖 2.10. 機械傳動裝置的選擇 2.10.1. 滾珠絲杠的選擇 估算：等效載荷 Fm = 1000 N , 絲桿有效行程420 mm , 等效轉(zhuǎn)速 nm = 1500 r/min , 要求使用壽命Lh = 15000 h 左右，工作溫度低于100℃，可靠度95%，精度為3級精度。 A、 計算載荷 Fc = 查<機電液設(shè)計手冊> 上冊，表15-21得 = 1.1 ， = 1.0 ，=1.61 ， = 1 Fc = = 1.11.01.6111000

48、 = 1771 N = = = 19559 N B、 選擇滾珠絲桿副的型號 主要尺寸為： 按= 19559N，查《機電一體化設(shè)計基礎(chǔ)》表2-9，選用漢江機床廠C1型滾珠絲杠，系列代號為FYC1-4008-2.5。 = 40 mm , =8 mm , =4 mm , d = 39mm，滾珠直徑d0=3.969mm 滾道半徑 R= 偏心距 e== 絲杠

49、內(nèi)徑 ≤27 mm , =24000 N , =1880 N 螺旋導(dǎo)程角 γ = arctan = arctan = 3o38′ 螺桿不長，無需驗算穩(wěn)定性。 C、剛度驗算 按最不利情況考慮，即在螺距(導(dǎo)程)內(nèi)受軸向力引起的彈性變形與受轉(zhuǎn)矩引起彈性變形方向一致，此時變形量為最大，計算公式為： = + 式中 T1 = ··tan( γ+) = 1000tan(+) = 1321 N·mm

50、 磨擦系數(shù)f = 0.025, 當(dāng)量磨擦角 = ， 剪切彈性模量 G=8.33 N/mm2 所以：= + = 0.0387 μm 其中，危險截面= 35.76，E = 2.06 每米螺桿長度上的螺矩的彈性變形 = = 6.6 /m < ()p = 15/m 因為滾球絲桿精度要求為3級精度，由表15-8查得 ()p = 15/m 所以其剛度滿足要求。 D、計算效率 η= = = 0.960 = 96% 第3章 零部件設(shè)計與建模 3.11. Croe軟件介紹 creo2.0/proe5.0是美國

51、PTC公司開發(fā)的三維建模軟件Pro/Engineer的兩個版本，類似CAD軟件，以其參數(shù)化建模著稱。proe廣泛應(yīng)用于機械設(shè)計和工業(yè)設(shè)計，是國內(nèi)主流的三維設(shè)計軟件。 造型設(shè)計師、建模師、機構(gòu)設(shè)計師、結(jié)構(gòu)設(shè)計師、模具設(shè)計師等都應(yīng)該熟練掌握的一款軟件。 3.12. 關(guān)鍵零部件建模 3.12.1拉格朗日動力學(xué)建模 非保守系統(tǒng)拉格朗日方程 由于并聯(lián)機構(gòu)是一個多變量、時變、多參數(shù)耦合的復(fù)雜非線性系統(tǒng)，為實現(xiàn)基于動力 學(xué)模型的并聯(lián)機構(gòu)高性能控制，需要構(gòu)建盡可能準(zhǔn)確的動力學(xué)模型。參考文獻(xiàn)可知，目前 比較成熟的動力學(xué)建模方法有牛頓-歐拉法、拉格朗日法、虛功原理法、凱恩方程法等， 上述各種

52、建模方法殊途同歸，在構(gòu)建機構(gòu)的動力學(xué)模型時各有側(cè)重點，難易程度也會隨著 建模對象的不同而變化。其中，拉格朗日法基于系統(tǒng)動能和勢能，采用純粹的分析方法進(jìn) 行動力學(xué)建模，采用廣義坐標(biāo)描述非自由質(zhì)點系的運動，得到一組獨立運動方程，而這組 運動方程表現(xiàn)為系統(tǒng)的動能和廣義力的變化關(guān)系，方程數(shù)目較少。與其它動力學(xué)建模方法 相比較，該方法具有系統(tǒng)性強、建模過程規(guī)范、動力學(xué)方程中不出現(xiàn)理想約束力、表達(dá)式 相對簡單緊湊等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于并聯(lián)機構(gòu)建模研究。針對所研究的并聯(lián)機構(gòu)，采 新型 3-DOF 驅(qū)動冗余并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)建模及其滑?？刂蒲芯?40 用 Lagrange 法建立其基于工作空間的動力學(xué)模型。

53、 該驅(qū)動冗余三自由度并聯(lián)機構(gòu)平臺，采用的是清華大學(xué)的發(fā)明專利技術(shù)汪勁松，謝福貴，一種多軸聯(lián)動混聯(lián)裝置，。該驅(qū) 動冗余并聯(lián)機構(gòu)的動平臺通過三個支鏈與定平臺相連，如圖 6 所示，其中前兩個 分支（或稱為第一、二分支）是相同的，采用的是 PRU 或者 PR(RR)運動鏈，這 兩個分支位于同一個平面內(nèi)，后面的分支或者稱為第三分支采用的是 PPRR 運動 鏈，這個分支所在的平面與前兩個分支所在的平面是相互垂直的。三個分支中的 P 運動副是驅(qū)動的，不能看出該并聯(lián)機構(gòu)的動平臺有三個主動輸出，即兩個移動 和一個轉(zhuǎn)動，由于其驅(qū)動運動副有四個，而輸出自由度只有三個，因此，該機構(gòu) 是驅(qū)動冗余并聯(lián)機構(gòu)。 該機構(gòu)具有以

54、下優(yōu)點： 1、 第三分支有兩個驅(qū)動關(guān)節(jié)（或稱驅(qū)動運動副）； 2、 每個分支只有四個運動自由度，三自由度并聯(lián)機構(gòu)分支運動副數(shù)達(dá)到 最少化，大大減少了由于運動副誤差累積導(dǎo)致并聯(lián)機構(gòu)動平臺精度降 低的可能性，因此該機構(gòu)的動平臺精度較高； 3、 由于參與動平臺轉(zhuǎn)動自由度輸出的運動副全部是單自由度運動副，這 極大地提高了該并聯(lián)機構(gòu)轉(zhuǎn)動自由度的轉(zhuǎn)動范圍，使該機構(gòu)動平臺轉(zhuǎn) 動更加靈活，擴大了該并聯(lián)機構(gòu)的應(yīng)用范圍。 根據(jù)拉格朗日方程有 d L L dt ? ? - = ? ? ? ? ? ÷ è ?& τ q q (3.1) 式中，L=T?U 為拉格朗日函數(shù)；T 和 U 分別為系統(tǒng)動能和勢能；q 為廣義

55、坐標(biāo)；τ為非保 守廣義力。 為了便于平臺的移動，模型化了覆蓋該組織原點的坐標(biāo)系的動態(tài)中心，包括機關(guān)210名成員的對應(yīng)計算在內(nèi)的各個子系統(tǒng)的運動性，而不是機關(guān)的其他要素的設(shè)計質(zhì)量的摩擦力?？紤]到潛在性，將準(zhǔn)確平行的模型代理、移動平臺平行、軟木和三個指導(dǎo)系統(tǒng)分開的機構(gòu)免除的機構(gòu)實施的研究時效法，以職場為基礎(chǔ)的方法、動力學(xué)和最小兩個標(biāo)準(zhǔn)等價機構(gòu)使用的測試方法不限于職場。推動力的測定，優(yōu)化力的一般動 平臺的位姿描述采用前面所述的形式，即 T q= y,z, [ ] 3.3 動力學(xué)模型簡化與分析 上述方法直接推導(dǎo)出的并聯(lián)機構(gòu)完整動力學(xué)方程是動平臺位姿的復(fù)雜非線性耦合函 數(shù)， 將上述動力學(xué)模

56、型直接用于并聯(lián)機構(gòu)控制存在計算量大、實時性差等問題[91,212]，因此需要 在保證建模精度的前提下，對動力學(xué)模型進(jìn)行合理簡化。 3.3.1 模型簡化方案 查閱文獻(xiàn)可知，關(guān)于對設(shè)施文檔的訪問，并行程序的簡化從設(shè)計階段考慮的簡單的組織方法的機制最初的設(shè)計分成以下的類型。考慮到帳戶控制、簡化設(shè)計、模型動態(tài)的開發(fā)和實施，系統(tǒng)的動態(tài)繼續(xù)是動態(tài)的，從而減輕計算負(fù)擔(dān)。第二種方法是基于同一模型的想法進(jìn)行二次比較，一些研究人員相信平臺與領(lǐng)導(dǎo)平行比較。每個樹枝、重力和慣性力都與動力學(xué)的重要性聯(lián)系在一起，使計算資源豐富，從而不影響實時控制運動能源模型，使運動能量非移動平臺的個別部分機制的主要構(gòu)成要素對精

57、度有很大的影響。各自的運動能量是忽略 各構(gòu)件的轉(zhuǎn)動動能，機構(gòu)動平臺和驅(qū)動滑塊的動能可分別表示為： 分析式(3.30)-(3.32)所示機構(gòu)各部件動能表達(dá)式，提出如下動力學(xué)簡化方案：將三個連 桿質(zhì)量的二分之一轉(zhuǎn)入與之相連的滑塊，而剩余二分之一的質(zhì)量則轉(zhuǎn)入機構(gòu)動平臺，由于 機構(gòu)動平臺動和驅(qū)動滑塊的運動較為單一，因此采用上述方法，機構(gòu)動力學(xué)模型可得到有 效簡化。機構(gòu)連桿簡化示意圖如圖 3.1 所示。 3.3.2 簡化模型誤差補償 根據(jù)式(3.12)所示各連桿質(zhì)心的線速度可計算出連桿總動能為 而在簡化過程中，每個支鏈的實際動能見式(3.32)，由此可見，機構(gòu)支鏈總動能簡化誤差為 3

58、1 3 1 1 1 2 4 li l i m zz m y = - + ? && & ，上述動能誤差直接決定了動力學(xué)模型的建模精度，進(jìn)而影響系統(tǒng)的 控制精度，因此必須對模型簡化所帶來的誤差進(jìn)行相應(yīng)補償。由于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)速度 快、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自適應(yīng)確定、輸出與初始權(quán)值無關(guān)，且具有全局最優(yōu)和最佳逼近性能，在函 數(shù)逼近，時間序列預(yù)測，系統(tǒng)建模和控制中得到了廣泛應(yīng)用[218]，故采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線 新型 3-DOF 驅(qū)動冗余并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)建模及其滑?？刂蒲芯?50 補償動力學(xué)模型簡化誤差，在滿足系統(tǒng)實時性的同時，最大限度的提高機構(gòu)的建模精度和 系統(tǒng)的控制精度。 由動力學(xué)模型可知，系統(tǒng)驅(qū)動力與機

59、構(gòu)動平臺位姿、速度和加速度有關(guān)，取并聯(lián)機構(gòu) 位姿量、位姿的一階導(dǎo)數(shù)和位姿的二階導(dǎo)數(shù)為輸入，驅(qū)動力補償量為輸出，故所設(shè)計RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層結(jié)點數(shù)為9，輸出層結(jié)點數(shù)均為4，其結(jié)構(gòu)如圖3.2所示。其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入 矢量表示為 ( ) T T = = , , , , , , , , , , é ù y z y z y z ? ? & && Q q q q & && b b b & && ，輸出矢量表示為 [ ] T 1 2 3 4 D = D D D D F f f f f , , , ， 隱含層采用髙斯指數(shù)型函數(shù)， 3.4.3 機構(gòu)主要構(gòu)件引入的驅(qū)動力 為分析機構(gòu)各主要組成部分對總

60、體驅(qū)動力的影響，基于上述機構(gòu)參數(shù)進(jìn)行平面圓周運 動，在一個運動周期內(nèi)，各主要部件所引入的驅(qū)動力如圖 3.5 所示。 分析圖 3.5(a)-(c)可知，圓周運動過程中(β=0)，連桿 1、2，滑塊 1、2 及動平臺在 Z 軸方向的驅(qū)動力由 f1和 f2承擔(dān)，其軸向驅(qū)動力 f3幾乎為 0(最大 2×10-13N)，由于冗余驅(qū)動的 存在，其在 Y 方向的驅(qū)動力由 f1、f2和 f4共同承擔(dān)；由圖 3.5(d)和(e)可知，對于連桿 3 和滑 塊 3，由于 Y 方向的速度和加速度較小，故各驅(qū)動力較小(最大 2N)；圖 3.5(f)中，由于冗余 滑塊只有 Y 方向而無 Z 軸方向運動，且其

61、重力項跟機構(gòu)架的支撐力相抵消，故其引入的驅(qū) 動力 f3為 0，而 Y 方向的驅(qū)動力由 f1、f2和 f4共同承擔(dān)。由于冗余驅(qū)動滑塊質(zhì)量較大(70kg)， 在不考慮重力項的情況下，冗余驅(qū)動滑塊所引入的驅(qū)動力 f4亦隨之增大。 3.4.4 動力學(xué)模型驗證 為進(jìn)一步驗證所構(gòu)建的基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差補償?shù)暮喕瘎恿W(xué)模型的準(zhǔn)確性及簡化 補償方法的有效性。引入式(3.36)所示 PD 控制器構(gòu)建閉環(huán)控制系統(tǒng)對其進(jìn)行仿真驗證。 故并聯(lián)機構(gòu)控制系統(tǒng)漸進(jìn)穩(wěn)定。 針對上述并聯(lián)機構(gòu) PD 仿真控制系統(tǒng)，PD 控制器參數(shù)選為 Kp=diag[8000, 3800, 650]， Kd=diag[

62、1500, 1500, 600]，選擇式(3.35)所示運動軌跡，仿真周期設(shè)為 20s。利用 MATLAB 中的“tic”和“toc”指令測試動力學(xué)模型計算時間，同時得到三種模型下各關(guān)節(jié)軸向驅(qū)動 力變化曲線，如圖 3.6 所示。55 圖 3.6(a)-(d)為圓周運動時并聯(lián)機構(gòu)各軸向驅(qū)動力變化情況，圖中實際模型為式(3.23) 所示機構(gòu)完整動力學(xué)模型，帶補償簡化模型為式(3.34)所示基于 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補償?shù)暮喕?模型。分析圖 3.6 可知，基于 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差補償?shù)暮喕Ｐ偷尿?qū)動力與完整動力學(xué)模 型的驅(qū)動力基本一致，最大誤差不超過 10N。 此外，通過對仿真數(shù)據(jù)的分析可知，本

63、文所設(shè)計的基于 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差補償?shù)暮喕?動力學(xué)方程的解算時間為 180ms，較完整動力學(xué)方程的 260ms 的解算時間而言，時間縮短 了 30%，因此該簡化模型具有較高的計算效率，能更好的滿足并聯(lián)機構(gòu)實時控制要求。 基于 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差補償?shù)暮喕瘎恿W(xué)模型較簡化動力學(xué)模型有較高的精度，適合 于計算力矩控制、增廣 PD 控制、自適應(yīng)控制、魯棒控制等依賴于被控對象精確模型的控 制方法的設(shè)計[133,134,136]。 下面介紹了一些關(guān)鍵部件的三維幾何體和二維結(jié)構(gòu)尺寸圖。 機器人大臂 機器人大臂端 機器人固定端 電機固定座 電機固定座 動盤

64、座 帶輪 3.13. 各部分的裝配關(guān)系 在個關(guān)節(jié)出使用球約束使得他們之間有相對運動。 關(guān)節(jié)之間創(chuàng)建萬向約束 皮帶輪之間參與銷釘連接 總裝配圖 第4章 仿真分析 首先進(jìn)入到仿真界面中： 對電動機軸添加伺服電機，產(chǎn)生動力。 設(shè)置位置做為電動機的變化量 選擇運行分析 創(chuàng)建測量項目  第5章 致謝 經(jīng)過一段時間的努力，我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在沒有畢業(yè)設(shè)計的情況下，畢業(yè)設(shè)計只是對過去幾年學(xué)習(xí)到的知識的簡單總結(jié)，但這一次，畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己有點在過去幾年的學(xué)習(xí)中還有不足。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面學(xué)習(xí)知識的考核，也是對個人專業(yè)能

65、力的提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我了解到我原來的知識仍然缺乏。我給你下了太多的定義，讓你無法學(xué)習(xí)，而我總是想著你將要做的事情，任何事情-不確定的東西都是好的，有點過高。通過本次畢業(yè)設(shè)計，我明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在今后的工作中，應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)生活，努力提高其知識和綜合素質(zhì)。畢業(yè)設(shè)計也使我們的同學(xué)越來越多，同學(xué)們互相幫助，沒有相互理解的人在一起，傾聽不同的觀點來更好地理解知識，所以非常感謝你幫助我的同學(xué)。我的客戶評論太多了。一般來說，它是很難知道它是否是，這是很難從它開始。最后，有一種解脫的感覺。此外，還得出一個結(jié)論，即必須應(yīng)用知識才能實現(xiàn)其價值！有些人認(rèn)為，當(dāng)它定義為真時，它有兩樣?xùn)|西需要學(xué)習(xí)

66、，所以我認(rèn)為它是正確的，它確定了真正使用它的時間。我非常感激教授給我的教導(dǎo)，感謝他對我時時刻刻的幫助，在做這畢業(yè)論文時，我去實驗室做了很多的實驗操作，也去了圖書館查閱了大量的資料，在這個過程中我學(xué)到了很多的知識，專業(yè)技能。這個設(shè)計中我明白有很多事情是我自己獨立設(shè)計完成的，這樣的話，我的個人能力和專業(yè)素養(yǎng)有了很大提高。這樣對我將來的工作還有生活有很大的幫助。反正，完成了這個畢業(yè)設(shè)計讓我受益匪淺。 畢業(yè)設(shè)計可以說是最結(jié)合實際的一次實踐，其中除了鞏固已學(xué)的專業(yè)知識外，還增強了我方方面面的能力。 我的人生答案只有一個，我會再次踏上我的旅途。四年的老師，是朋友，是辛苦的，也是收藏的完美的袋子，在工作中，心靈不能平靜，對普通人表示敬意，他是我的老師。我不是最好的學(xué)生，你是最尊敬的老師。 在課題研究和論文撰寫完成之際，回首大學(xué)幾年時光，感慨萬分！有課題研究 階段的艱辛，也有收獲成果時的喜悅，幾年的學(xué)習(xí)和科研的磨礪不僅讓我在學(xué)術(shù)研究、專 業(yè)技能上有較大提升，而且為人處事的能力也得到了極大的提高，這段艱辛并快樂著的學(xué) 習(xí)經(jīng)歷是我生命中最寶貴的財富。 感謝清華大學(xué)劉辛軍教授，謝福貴博士提供的并聯(lián)