基于轨迹规划的柔性机械臂的抑振策略的研究

来源 :安徽工程大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:sww0310818
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
柔性机器人因其结构简单、重量轻、灵活度高等特点,目前在航空航天和工业领域中广泛应用。但柔性机构因其固有刚度较低,在运行过程中易产生自激振动或受外部激励产生振动,导致结构变形过大,从而影响到机器人的控制精度、定位精度和可靠性。柔性臂作为一种广泛应用的柔性结构,对其在运行过程中的振动形态和幅度进行有效控制,显得尤为重要。常规的通过外加控制器模式的主动或被动模式的抑振方法,都会引起柔性臂系统自身阻尼的变化和额外质量的增加,能耗较大。本课题拟通过对柔性机械臂系统的运动轨迹进行合理优化,在不改变柔性臂系统刚度、阻尼和质量等自身结构参数的前提下,基于机械臂的动力学特性,对机械臂关节处的电机实施优化控制,可有效降低柔性机械臂系统末端振动。本课题基于拉格朗日方程和假设模态法建立双连杆柔性机械臂系统的动力学模型,推导其动力学方程。在柔性机械臂动力学模型的基础上,基于最小振动原理,对其运动轨迹进行规划设计。基于上述约束条件,在关节坐标系下设计了三种机械臂的运动轨迹规划策略和运动学仿真分析,并进行了分析和比较。基于电磁场理论建立机械臂关节处伺服电机的数学模型,并结合运动轨迹规划,设计基于神经元的自适应PID控制器的电机控制策略。基于MATLAB软件对伺服电机的驱动和控制系统进行了数值仿真,并分析其对机械臂振动控制的效果的影响。搭建了双连杆柔性机械臂实验测试平台,该平台包含关节伺服电机、行星减速机、运动控制器、柔性臂和激光测振传感器及其系统。对前述三种运动轨迹规划策略分别进行了实验研究,并与理论分析相结合,分析轨迹规划对振动幅度的影响及其变化规律,实验结果与理论分析较为吻合,验证了本课题所提出的基于运动轨迹规划的柔性机械臂的抑振方法具有一定的效果。本课题同时也为柔性机械臂的振动有效控制提供了一种有益的思路和方法。
其他文献
目的为探索治疗扁平疣更有效的方法,将我院门诊明确诊断的70例扁平疣病人随机分为A、B两组,进行临床观察,A组异维A胶丸联合中药祛疣汤和皮肤挑刺治疗扁平疣取得94.29%的疗效,
采用数值模拟的方法,研究了 p 层空穴浓度和厚度对不同铟组分 InGaN p-i-n 同质结太阳电池性能的影响规律及其内在机理.模拟计算的结果显示:随着 p 层空穴浓度和厚度的增加,
利用比表面积分析仪(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)研究了水稻秸秆生物炭的结构与性质,考察了吸附时间、固液比、pH等因素对生物炭吸附性能的影响,并探讨了生物炭材料对Pb2+的吸
现有的不确定性模型确认方法建立在概率理论基础之上,仅仅适用于随机不确定性因素影响下的模型确认,而不适合随机和区间变量共存条件下的模型确认问题。针对这一问题,研究了
中国古代乐舞在中华民族的历史发展中是一个重要的见证者。从远古时期的文化启蒙时期到唐宋时代文化的百花齐放,乐舞作为文化和艺术的一种标志性的载体和纪念物,是有重要的研
目的:分别应用身痛逐瘀汤,经皮椎体成形术(PVP)和身痛逐瘀汤联合PVP治疗骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF),根据视觉模拟评分法(VAS)、Oswestry伤残指数(Oswestry Disability Index,ODI)评分、Cobb角,评价身痛逐瘀汤和经皮椎体成形术(PVP)对骨质疏松性椎体压缩骨折的疗效。方法:收集2018年3月—2018年12月在江苏省中医院骨伤科病房确诊为OVCF患
为提高吉河高速公路小型构件预制施工管理水平,克服小型构件零散加工,质量难以控制的通病,结合吉河高速的实际情况,特编制了吉河高速小型构件预制施工技术方案,并阐述了具体
当今,对多媒体学习资源的研究主要集中于图文同时呈现的情况,而实际应用中,图文有时会受限于呈现工具的属性或者图片本身的性质,导致文本、图片只能相继呈现。以图文顺序为主题,开展国内外研究现状分析,发现图文顺序对学习效果的影响分为两种:先呈现图片后呈现文本更易于理解,先呈现文本后呈现图片更易于理解。根据已往实验材料中知识类型的分析,初步判断图文顺序对不同类型知识学习效果的影响存在差异。另外,综述已有发现
期刊
<正>70多年前,解放济南战役的总指挥是许世友将军。2018年10月11日,许世友的女儿许华山来到济南革命烈士陵园,祭奠烈士,缅怀英灵。在参观济南战役纪念馆期间,许华山向馆方表