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3-RRRT并联机器人轨迹规划与电机参数选取

作　者: 张茂
导　师: 赵新华
学　校: 天津理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 并联机器人运动学位置分析轨迹规划电机参数
分类号: TP242.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 192次
引　用: 2次
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内容摘要

本文以天津理工大学自行研制的3-RRRT并联机器人为研究对象,通过对3-RRRT并联机器人的位姿分析推导出其的运动学方程。在此基础上建立了机器人的动力学模型,并将其转换为状态空间模型,进行机器人的轨迹规划和电机参数的选取。主要涉及内容有:3-RRRT并联机器人的位置分析,运动学正,反解;动力学正,反解;轨迹规划和电机参数的选取。针对3-RRRT并联机器人,分析了动平台空间运动的性质,并通过建立位置输入输出方程推导出了其运动学正、反解公式。对3-RRRT并联机器人的进行动力学分析,求得机构的雅可比矩阵并建立了机器人的动力学模型,运用达朗贝尔原理求得机构各支链的输入力矩。对3-RRRT并联机器人的进行轨迹规划,分析不同的轨迹对机构输入力矩,加速度的影响,最后根据轨迹规划的相关参数选取选择一个合适的轨迹和电机。为了验证理论推导的正确性,在每一章的最后我们都用MATLAB仿真软件,编制了仿真程序,进行了理论验证。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-19
  1.1 并联机器人的发展及其应用  9-14
    1.1.1 并联机器人的发展历史  9-10
    1.1.2 并联机器人的应用与发展  10-14
  1.2 并联机器人国内外研究状况综述  14-18
    1.2.1 并联机器人的位置分析  15
    1.2.2 刚体运动学和动力学分析  15-16
    1.2.3 并联机器人传动性能分析与机构参数优化  16-18
    1.2.4 并联机器人的轨迹规划  18
  1.3 论文研究的主要内容和意义  18-19
第二章 3-RRRT并联机器人的运动学分析  19-24
  2.1 并联机器人的发展及其应用  19
  2.2 3-RRRT 并联机器人机构分析  19-21
    2.2.1 3-RRRT 并联机器人机构描述  19-20
    2.2.2 3-RRRT 并联机器人的自由度  20-21
  2.3 3-RRRT 并联机器人位置分析  21-22
  2.4 3-RRRT 并联机器人反解仿真  22-23
  2.5 小结  23-24
第三章 3-RRRT并联机器人的动力学分析  24-37
  3.1 引言  24
  3.2 3-RRRT 并联机器人雅可比矩阵计算  24-27
  3.3 达朗贝尔原理  27-29
    3.3.1 惯性力.质点的达朗贝尔原理  27-28
    3.3.2 质点系的达朗贝尔原理  28-29
  3.4 3-RRRT 并联机器人的动力学模型  29-34
    3.4.1 3-RRRT 并联机器人的雅可比矩阵  29-33
    3.4.2 3-RRRT 并联机器人的惯性力计算  33
    3.4.3 3-RRRT 并联机器人的动力学方程  33-34
  3.5 3-RRRT 并联机器人的动力学仿真  34-35
  3.6 3-RRRT 并联机器人动力学方程化简及状态空间表示  35-36
  3.7 小结  36-37
第四章 3-RRRT并联机器人的轨迹规划  37-51
  4.1 引言  37
  4.2 轨迹规划  37-42
    4.2.1 正弦模式  37-38
    4.2.2 多项式模式  38-39
    4.2.3 修正梯形模式  39-41
    4.2.4 路径规划  41-42
  4.3 模式比较及仿真  42-50
  4.4 小结  50-51
第五章 3-RRRT并联机器人的电机参数选取  51-54
  5.1 引言  51
  5.2 伺服电机参数预选取  51
  5.3 电机校核  51-52
    5.3.1 电机转子惯量  51-52
    5.3.2 典型轨迹的电机参数的验证  52
  5.4 小结  52-54
第六章结论与展望  54-56
  6.1 结论  54
  6.2 展望  54-56
参考文献  56-62
发表论文和科研情况说明  62-63
致谢  63-64

3-RRRT并联机器人轨迹规划与电机参数选取

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