【摘 要】
：
并联机器人具有较高的结构刚度、承载能力以及运动学精度。冗余驱动并联机器人的驱动关节数大于机器人的自由度的数目,能够有效的消除机器人的奇异位型,从而达到增大工作空间的目的。机器人抛光加工过程中不仅需要保证末端刀具的位置精度,更重要的是抛光过程中刀具和工件之间接触力的控制。借助冗余驱动并联机器人的优点,本课题以抛光加工为应用背景,对具有大倾转能力的4PUSPPPU并联机器人展开轨迹跟踪和力位耦合控制方
【基金项目】
：
深圳市基础研究（自由探索）项目:基于自调整驱动支链的大倾转能力并联机器人设计方法,项目编号:JCYJ20170811160940162；
论文部分内容阅读
并联机器人具有较高的结构刚度、承载能力以及运动学精度。冗余驱动并联机器人的驱动关节数大于机器人的自由度的数目,能够有效的消除机器人的奇异位型,从而达到增大工作空间的目的。机器人抛光加工过程中不仅需要保证末端刀具的位置精度,更重要的是抛光过程中刀具和工件之间接触力的控制。借助冗余驱动并联机器人的优点,本课题以抛光加工为应用背景,对具有大倾转能力的4PUSPPPU并联机器人展开轨迹跟踪和力位耦合控制方法的研究,并进行抛光加工实验。为构建4PUS-PPPU并联机器人的控制策略,首先基于运动约束方程求解了机器人的运动学逆解;分析了非冗余驱动4PUS-PPPU并联机器人存在的4种奇异位型,并提出了基于冗余驱动消除这些奇异位型的方法;计算了4PUS-PPPU并联机器人在不同倾转角下的可达工作空间;在4PUS-PPPU并联机器人逆解的基础上,基于计算力矩控制实现了4PUS-PPPU并联机器人的关节轨迹跟踪。为了方便控制算法的构建,建立了基于关节空间的逆动力学模型;由于4PUS-PPPU并联机器人存在冗余驱动,为避免在机器人运动的过程中出现卡死的情况,引入非线性同步控制器,并通过Lyapunov方程和La Salle不变性原理证明了计算力矩同步控制器的稳定性;为避免机器人在运动过程中出现内力过大或者突变的情况,提出了主动被动控制。主动关节采用力矩控制模式,负责调节机器人的内力,被动关节采用位置控制模式,用于保证动平台的位置精度。抛光加工过程中不仅需要保证机器人末端的位置精度,更重要的是抛光力的控制。建立了4PUS-PPPU并联机器人基于位置的阻抗控制,通过将力跟踪误差转为位置补偿量来实现抛光力和位置之间的动态调整;采用基于位置的阻抗控制对抛光力跟踪需要设定合理的阻抗控制参数,否则无法有效的追踪期望力,为解决这一问题,提出了模糊PD阻抗控制,在阻抗控制器外对力跟踪误差进行模糊PD补偿;对平面和曲面工件进行变力跟踪仿真,结果表明当阻抗控制参数设定不合理的时候,基于模糊PD阻抗控制能够很好的追踪期望抛光力。通过实验验证4PUS-PPPU并联机器人主动被动控制以及模糊PD阻抗控制的有效性。用周边支链的电机电流值代表机器人所承受的内力,验证主动被动控制对机器人内力的控制效果;选取平面、球面工件作为抛光加工对象,验证4PUS-PPPU并联机器人模糊PD阻抗控制对抛光力的追踪效果,并和传统阻抗控制的力跟踪效果进行对比,通过测量工件加工前后的表面粗糙度来评定抛光加工的质量。
其他文献
随着国际社会对保障能源安全、保护生态环境、应对气候变化等问题日益重视,加快开发利用生物质能等可再生能源已成为世界各国的普遍共识和一致行动。苯甲醚由于辛烷值高、毒性低、净热值适中被认为是理想的含氧生物质燃油,且已经被广泛应用在各种燃烧设备中。苯甲醚由于其独特的化学结构会对碳烟的物理化学结构造成很大影响,而碳烟的物理化学结构的变化又会进一步影响其光学、热辐射特性以及空气动力学行为。因此,为了进一步了解
背景:出口梗阻型便秘（OOC）是功能性便秘的常见亚型之一。临床上常用的治疗OOC药物为各种泻剂。但一些患者在接受药物治疗后,其症状并不能得到充分缓解,且长期使用泻药会给患者带来一定的副作用,本研究旨在探讨经皮穴位电刺激（TEA）联合自适应性生物反馈训练（ABT）对OOC的治疗作用及其可能机制。方法:共67名患者符合纳入条件,10名患者因时间和交通问题退出研究,57名患者完成了这项研究;将这57例在
目的肾移植术后患者需长期应用免疫抑制药物来诱导免疫耐受,肺孢子菌肺炎（PCP）发生率较高。本研究通过回顾性分析重症PCP患者与非重症PCP患者的临床资料,探讨PCP患者发展为重症的早期危险因素,以及重症PCP患者预后不良的危险因素,以便早期识别重症PCP患者,及时予以针对性强化治疗措施,提高PCP的临床治愈率。并对患者进行长期随访,分析PCP对肾移植受者和移植肾长期存活的影响。方法回顾性收集201
目的:检测类风湿关节炎（Rheumatoid arthritis,RA）患者血清瓜氨酸化抗原水平,评价血清瓜氨酸抗原在RA诊断中的应用价值,为该病的早期诊断提供参考依据。方法:1.在本项研究中,通过合成一种具有多种瓜氨酸相似基序的肽（Multiple Citrulline Similar Motif,MCSM）,并使用了 一种新的酶联免疫吸附试验（Enzyme linked immunosorbe
目的1.探讨银屑病关节炎相关代谢综合征的发生率及危险因素;2.探讨代谢指标对银屑病关节炎患者的影响及可能的原因。方法1.收集136例诊断明确、资料完整的银屑病关节炎患者的临床资料,采用SPSS 20.0软件进行统计学处理;2.收集其中36例银屑病关节炎患者的血清,同时收集了40例健康体检者血清,采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测血清中促红细胞生成素及趋化因子配体20的浓度,并进行统计分析。结果
随着机器人技术的不断发展成熟,服务机器人的应用领域与应用场景也越来越丰富。目前的服务机器人已经可以完成扫地、拖地等家政任务,但是更为复杂的任务如折叠衣物、给残障人士穿衣服等就难以胜任了,原因是因为这些任务都涉及到操作织物类柔性体。织物类柔性体在操作过程中极易发生变形,这使得传统的基于建模的操作规划方法很难实施。因此,本文提出了一种基于深度学习的织物类柔性体操作规划方法,该方法能够在织物呈现出复杂的
压电陶瓷驱动器有着高速响应、高精度位移输出、体积小巧、高工作带宽等利于工业化生产的特点,并能够提供微米甚至纳米级精度位移输出,因此被广泛运用于各个高精度行业中。本课题意在将压电位移输出控制技术与晶圆测试系统相结合,实现晶圆探针测试的驱动改革,探究压电驱动技术在晶圆测试中的可行性。压电陶瓷的迟滞非线性特性会对位移输出精度造成影响,并且由于其独特的材料特性,迟滞现象会因工作频率的升高而更加明显。针对压
连续体手术机器人由于具有良好的弯曲性能,可以在非线性狭小空间内进行检查和实施微创手术,在临床领域的应用场景非常广泛。由于柔性臂在手术过程中可能与人体组织发生碰撞,为确保人机交互过程的安全性,实时获取柔性臂末端位姿至关重要。磁定位技术具有无视线约束、无辐射等优点,在手术机器人导航领域拥有广泛的应用前景。因此,将永磁跟踪技术应用于多臂连续体手术机器人末端跟踪,提供低延时、精准的末端位姿反馈具有重要的意
目的:分析探讨节律控制和心率控制治疗对射血分数保留的心衰（heart failure with preserved ejection fraction,HFp EF）合并心房颤动（atrial fibrillation,AF）患者的预后结果比较。即通过导管射频消融联合抗心律失常药物维持窦性心律（sinus rhythm,SR）与单纯心室率控制对比,分析恢复并维持SR是否与更好的临床结局相关。从而为
在建工程是我国最早的一种地质资源勘查技术工作，主要用途是被应用于城市建筑工程上，包括高层房屋建筑、路面大桥建设工程、河堤河道建设等诸多方面。经过一段长时间的研究发展，使得在我国的自然地质资源勘查技术水平已经有了很大的幅度提高。在新发展时期下，使得了我国的特色社会主义经济建设得到了迅速发展，但也对自然环境与城市生态建设造成了严重的破坏，导致空气水污染等环境问题越来越严重，给广大人群的生命财产安全造成