液压六自由度并联机器人控制策略的研究

以所研制的大负载液压六自由度并联机器人试验样机为研究对象 ,通过对其系统特性的分析 ,探讨了该类控制系统的控制特点和适用的控制策略 ,提出了一种具有输入、输出前馈补偿的模糊自适应PID控制策略 ,并在试验样机上作了实验研究 .实验结果表明 :该方法可在较大程度上补偿系统的非对称特性 ,并能提高系统响应快速性。

数字液压缸驱动的六自由度并联机器人刚度特性研究

六自由度并联机器人采用数字液压缸驱动相比于采用电液伺服缸驱动,具有成本低、可靠性高、抗污能力强和结构简单等优点,为研究数字液压缸驱动的六自由度并联机器人刚度特性,首先建立数字液压缸的数学模型并推导出闭环刚度,然后基于全微分法建立六自由度并联机器人的误差传递模型,并结合数字液压缸的闭环刚度,推导出数字液压缸驱动的六自由度并联机器人的刚度矩阵,并分析了刚度矩阵的影响因素,建立AMESim仿真模型并进行仿真研究,揭示出并联机器人各自由度的刚度与正开口量、滚珠丝杠导程等系统固有参数以及与并联机器人位姿之间的关系,研究结果还表明,当并联机器人沿除升沉方向以外的其他方向运动时,升沉自由度和其他自由度之间存在耦合,且耦合刚度会随并联机器人位姿的变化而变化。该研究对数字液压缸驱动的六自由度并联机器人研制及应用有一定的理论价值和实际意义。

利用用户数据报协议数据驱动的液压六自由度并联机构虚拟现实技术

针对复杂系统虚拟现实技术应用时实现精准描述系统的动态工作原理,复现真实系统的运动控制功能比较困难的问题,以具有高阶、非线性、强耦合等特征的液压六自由度并联机构为研究对象,提出了一种利用用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)实现专业软件MATLAB与虚拟现实开发软件Unity3D的虚拟现实技术。首先利用三维建模软件SolidWorks构建并联机构三维模型,将模型导入Unity3D软件中并对其施加关节约束;其次对并联机构进行运动学反解,建立MATLAB与AMESim联合仿真模型;最后通过UDP协议,实现MATLAB与Unity3D双向实时数据交互并驱动虚拟机构动作。仿真表明:虚拟机构动作完全符合真实物理系统的工作原理,基于UDP协议数据驱动的虚拟现实技术具有很好的准确性与实时性。

六自由度并联机器人位置正解的数值解法

提出了用位置反解的方法求解位置正解的思路.对位置正解的求解是利用反解逐步迭代完成的.由于位置反解非常易求,所以这种方法简单快捷,同时,用这种方法所求的解是机构在运动中可以实现的。

六自由度并联机器人输出解耦控制

六自由度并联机器人是一个非线性多输入多输出系统,各自由度运动输出之间存在耦合.利用反馈线性化和PD控制,仅实现了平移运动间的解耦,而旋转运动之间仍然存在耦合作用.为实现并联机器人运动输出间的完全解耦,在反馈线性化控制的基础上,设计了一种新的解耦控制器,利用该控制器可以进一步实现并联机器人的旋转输出解耦,同时,给出了控制器解耦性能的仿真验证.

六自由度并联机器人运动学分析和计算

六自由度并联机器人的运动学分析是确定系统结构参数、作动器结构形式及其运动参数、选择伺服阀、确定系统流量的前提。本文根据并联机器人机构学原理 ,建立了系统运动的物理模型和数学模型 ,应用矩阵分析方法 ,完成了运动学分析和计算。文中最后以教学实验台为例 ,详细地论述了运动学的分析和计算方法 ,并根据计算结果 ,得到了作动器的行程。

VRML在六自由度并联机器人设计中的应用

六自由度并联机器人的设计过程十分复杂,VRML作为一种通用的虚拟现实建模语言,为各个设计过程之间架起了一座沟通的桥梁,从而加快了系统的整体开发过程。提出了利用VRML在廉价的PC机上构建六自由度并联机器人三维虚拟世界的方法,并给出了与其它编程语言之间的接口实现方法。

六自由度并联机器人活动空间求解中的干涉分析

研究了求解六自由度并联机器人的活动空间时所涉及的干涉问题。所谓活动空间的边界点 ,实际上是使腿长在限定范围之内 ,且各腿不产生干涉时 ,刀具刀尖在某一方向上所能达到的最远点。所以 ,研究干涉问题对于活动空间的求解具有很重要的意义。分析了可能产生干涉的情况 ,并详细讨论了干涉危险点的问题 ,不但使编程简单 ,而且计算时间也大大减少。突破了以往按两杆轴线的公法线同两杆轴线的两个交点是在两杆线段之内或是之外的各种情况来判断是否干涉的传统方法 。

六自由度并联机器人的支链选取

提出了六自由度并联机器人的支链选取的系统方法.并联机器人中有多种类型的支链可以用来实现末端执行器的6自由度运动,每个支链的驱动关节应当在基座上或靠近基座的地方,由支链所构成的整个并联机构的自由度应当为6.利用这些条件对并联机器人的支链形式进行筛选可以获得可行的支链形式.通过这种方法可以去除很多不可行的支链形式,得到可行的支链形式供后续设计使用.

六自由度并联机器人动力学分析和计算

六自由度并联机器人的动力学分析是确定液压源压力、作动器有效工作面积和选择伺服阀规格的基础。根据并联机器人机构学原理 ,建立了系统的物理模型和数学模型 ,应用牛顿—欧拉法 ,完成了动力学分析和计算。最后以教学实验台为例 ,详细论述了动力学分析和计算方法 ,根据计算结果 。

用于航海模拟的六自由度并联机器人的研究

研制的六自由度并联机器人载重 7吨 ,三方向平移行程达± 80 0mm ,三个转动姿态角达± 30°。为提高系统的可靠性 ,采用计算机网络控制策略实现其运动系统控制和逻辑控制。逻辑控制功能的设计不仅实现了运动系统的冗余控制 ,提高系统的可靠性 ,还实现了并联机器人的自动操纵及鼓掌诊断和处理 。

自抗扰控制器在6自由度液压并联机器人仿真分析中应用

以6自由度液压并联机器人为控制对象,对自抗扰控制器参数的变化与系统动态特性的关系进行了系统的分析,为自抗扰控制器的参数整定及其有效应用提供了依据.理论分析和大量的仿真实验表明,采用自抗扰控制器可以明显改善6自由度液压并联机器人的操作精度,验证了自抗扰控制器的有效性.

基于六自由度并联机器人的运动仿真可视化系统

对运动可视化仿真系统的开发流程作了相应论述。基于动态虚拟装配的机理,给出了几何建模和VRML原型封装的方法,并运用Java技术实现了六自由度并联机器人的运动可视化;运用Labview嵌入Cortona(VRML浏览器)ActiveX组件,开发了集在线动画、轨迹规划控制、数据回放以及运动学分析功能于一体的运动仿真可视化系统。

6-PPPS正交六自由度并联机器人的轨迹规划

针对一种新型6-PPPS并联机器人,给出了表达姿态的一种新方法——驱动姿态参数法,给出了驱动姿态空间的概念,并提出基于驱动姿态空间的姿态路径规划方法。该方法可以保证机构的姿态变化始终在机构的许可姿态范围内。针对姿态路径,采用关节空间轨迹规划,求出了满足姿态路径的关节轨迹规划的约束条件。

六自由度运动平台并联机器人运动学分析

六度自由的并联机器人运动学是根据一定的系统结构参数和结构完成的,根据并联机器人的机构构成原理,以及系统的物理模型和数学模型,运用相应的运算分析方法,可以比较详细的论述运动学的分析以及计算方式没同时获取不同的姿态变幻规律。文章主要分析六自由度运动平台的并联机器人运动学,就其系统组成以及运算方法进行详细的分析。

六自由度3-RRRS并联机器人机构位姿正逆解

提出一种六自由度 3RRRS并联机器人机构 ,建立了位姿正逆解的解析表达式 ,其中位姿正解有 4组 ,位姿逆解有 8组 .

六自由度并联机器人容错分布式计算机控制系统

本文介绍了六自由度并联机器人容错分布式计算机控制系统,实现六自由度并联机器人容错分布式计算机控制使系统的可靠性稳定性有所提高。实践表明:容错技术应用于机器人控制系统是成功与有益的。

六自由度并联机器人结构运动的分析研究

针对一些危险作业和难处理问题,提出了六自由度并联机器人模型,应用UG强大的三维建模能力,建立起了并联机器人实体模型。运用逆向思维的方法,通过对串联机器人和此实体模型的分析研究,在执行元件实现特定功能的情况下,推导出求解驱动元件运动规律的算法,为此控制系统的设计与研究奠定了基础。

六自由度并联机器人的运动学分析与仿真

基于动平台和定平台之间的矢量关系 ,推导出三杆六自由度并联机器人的运动学逆方程 ,并进一步分析了驱动杆的速度和加速度 。

基于UG的六自由度并联机器人曲面铣加工实现

由于UG后置处理程序是面向传统串联机床的,而六自由度并联机器人和传统串联机床在结构和传动形式上有很大的差别,要实现该类型机器人对曲面的铣加工,就要求编制一套新的软件,利用UG对工件可变轴曲面铣加工设置生成的刀位文件,调用该系统所配置的运动控制卡PMAC的接口函数,最终完成六自由度并联机器人对曲面的铣加工。在此开发过程中,还需要完成对刀位文件内控制点刀轴坐标的转换和对PMAC卡接口函数的二次封装。